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Toxicología de los
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mentalmente a la Medicina, a la Farmacología y a la Química...
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Relación Dosis-Respuesta
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En el caso de Higiene Industrial dado que, el tiempo de exp...
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Figura 3 - Relación Dosis-Respuesta
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V ías de Entrada
El hombre frente a un medio natural está p...
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Figura 6 - Vías Respiratorias
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La tráquea se ramifica primero en dos bronquios y sucesivam...
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Los gases y vapores penetrarán con mayor facilidad, ya que ...
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RIESGO QUÍMICO 29PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N
La arteria renal origina entre la zona medular y la cortical...
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RIESGO QUÍMICO 31PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N
Tóxicos Irritantes
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Tóxicos Neumoconióticos
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RIESGO QUÍMICO 33PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N
El mesotelioma es el cáncer de pleura que origina la fibra d...
34 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO
ejemplo, si por la acción de la intoxicación aguda de un ir...
RIESGO QUÍMICO 35PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N
En estas condiciones se comprende que tóxicos liposolubles f...
36 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO
Agentes Neurotóxicos
Son los que de una forma u otra manifi...
RIESGO QUÍMICO 37PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N
- Mutagénicos: alteraciones que se heredan.
- Carcinógenos: ...
38 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO
- Idiosincrasia.
- Enfermedades.
Factores de la propia into...
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03 toxicología de los contaminantes químicos

  1. 1. RIESGO QUÍMICO 9PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N Toxicología de los Contam inantes Quím icos D e fin ición Tóxico es cualquier sustancia que, introducida en el cuerpo o que aplicada en él en una cierta cantidad, le ocasiona la muerte o graves trastornos. Este concepto es sinó- nimo de veneno. Procedencia Los tóxicos pueden ser producidos por el organismo o proceder del exterior, denomi- nándose “endógenos o exógenos”, respectivamente. Los tóxicos exógenos, según su procedencia, se pueden clasificar en: - Tóxicos animales, por ejemplo, venenos de aspid. - Tóxicos vegetales, por ejemplo, hongo “Amanita”. - Tóxicos químicos, generalmente fabricados por el hombre. Aunque en la mayoría de las definiciones se habla de sustancias, en la actualidad se estudian también los tóxicos de carácter físico que suelen ser formas de energía, como por ejemplo, rayos roentgen, ultravioletas, etcétera. Toxicidad En1857,CLAUDEBERNARDdijo:“Todasustanciaintroducidaenelorganismoyextra- ña a la constitución química de la sangre es un fármaco o bien un veneno”. Con ello quería manifestar que, la toxicidad o nocividad del tóxico no sólo dependía de la naturaleza de éste, sino también de su cantidad o dosis. Existen infinidad de ejemplos de sustancias que, en pequeñas dosis, son necesarias o beneficiosas para la salud y que ingeridas en cantidades superiores a un límite, pueden dañar el organis- mo. Una de las misiones de la toxicología será establecer la frontera en la que una sustancia comienza a tener efectos deletéreos. Toxicología La toxicología es la ciencia que estudia todo aquello relativo al origen, naturaleza, propiedades, identificación, mecanismo de actuación y calidades de cualquier sustan- cia tóxica. Como toda ciencia multidisciplinar, compromete a otras ciencias, funda-
  2. 2. 10 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO mentalmente a la Medicina, a la Farmacología y a la Química. La toxicología tiene unos orígenes remotos, ya que el hombre desde la prehistoria ha estado interesado en la aplicación de venenos. La noticia histórica más antigua data del siglo XVII a.C. en el Papiro de EBERS. Posteriormente y en todas las épocas han existido venenos, y ya se tiene noticias de la preocupación por el tratamiento del intoxicado en la segunda centuria a.C. Uno de los motivos que impulsó el desarrollo de la toxicología, fue la necesidad de disponer de personas con el suficiente conocimiento para poder determinar la existen- cia, o no, de envenenamiento, en casos en que el juez lo dispusiera. Esto fue el co- mienzo de la toxicología judicial. Posteriormente, el desarrollo industrial ha puesto en contacto al hombre con infinidad de nuevas sustancias, que no en pocos casos resultaban nocivas para su organismo. Este hecho ha motivado el desarrollo de una Toxicología Social, en cuyo ámbito se encuadraría la Toxicología Industrial. Toxicología Industrial Toxicología Industrial es la parte de la toxicología dedicada al estudio de las intoxicaciones, producidas por los compuestos químicos utilizados en la industria y que suelen penetrar en el hombre como consecuencia de sus manipulaciones y usos. Su campo de actuación son las intoxicaciones de origen laboral y su mecanismo de acción en el organismo. Según OLISHIFSKI es “la parte de la toxicología dedicada al estudio de los efectos toxicológicos producidos en los individuos, que han estado expuestos a sustancias tóxicas en el curso de su actividad laboral”. Para el desarrollo de esta materia y conocimiento de los efectos adversos que los contaminantes químicos producen sobre los trabajadores, se utilizan tres procedi- mientos: la experimentación animal con extrapolación al hombre, la epidemiología y la analogía química. Las características de la toxicología industrial y que interesan en Higiene son: - Los tóxicos son fundamentalmente químicos (se pueden considerar también for- mas de energía). - Las cantidades de tóxico son pequeñas pero reiterativas. (No nos referimos a casos de ingestiones o inhalaciones accidentales). - La naturaleza del tóxico puede ser conocida o estudiada con antelación, ya que se conocen o se deben conocer, los productos que existen en una industria y las posibles interacciones entre éstos. Generalmente, nos encontramos con varios tóxicos a la vez. - La vía más importante de entrada es la respiratoria, aunque no hay que descartar la digestiva ni mucho menos como después veremos, la cutánea.
  3. 3. RIESGO QUÍMICO 11PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N Relación Dosis-Respuesta En un trabajador expuesto al contacto con sustancias tóxicas puede, como conse- cuencia de la exposición, desarrollarse un daño en su organismo, cuya intensidad va a ser proporcional a una serie de factores, unos propios de la naturaleza humana, otros característicos del contaminante por el organismo, la concentración en el ambiente y también va a depender del tiempo de exposición. Dado que los factores humanos, la toxicidad y la velocidad de absorción son constan- tes para cada caso, podemos deducir que, el efecto producido por un contaminante en una persona va a ser en función de la concentración y del tiempo de exposición: E = f (c, t) Figura 1 - Relación Dosis-Respuesta Figura 2 - Relación Log. Dosis-Respuesta
  4. 4. 12 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO En el caso de Higiene Industrial dado que, el tiempo de exposición viene dado por la jornada laboral (8 horas/día normalmente): E=F(c) El objeto de correlacionar el tóxico con su capacidad para producir daño, existen va- rios parámetros, tales como la dosis efectiva mínima, dosis efectiva 50 y dosis efectiva máxima que corresponden a: la dosis que produce un efecto determinado en un solo individuo del conjunto de experimentación, la dosis que produce dicho efecto en todos los individuos del experimento. Cuando el efecto estudiado es la muerte, se denominan dosis letales. Cuando la vía de penetración en el organismo es la respiratoria no se utilizan los criterios de dosis efectiva, sino los de concentración efectiva. Dado que los animales de experimentación suelen ser de muy diversos tamaños, se suelen expresar las dosis efectivas por kg de masa corporal del animal. T ipos de Intoxicaciones El efecto producido por un tóxico en un organismo no es sólo función de la dosis que recibe, sino también de la forma y del tiempo que tarda en administrarse esa dosis. Hay tres tipos de intoxicaciones según velocidad de penetración en el organismo: aguda, subaguda y crónica: - Intoxicación aguda. Da lugar a una alteración grave con un corto período de exposición. Se caracteri- za por un tiempo de exposición muy corto a una concentración generalmente elevada y por una rápida absorción del tóxico por el organismo. - Intoxicación subaguda. Se diferencia de la anterior básicamente por el efecto producido, que es menor. - Intoxicación crónica. Se produce por exposición repetida a pequeñas dosis del tóxico. Se caracteriza por concentraciones del contaminante pequeñas y largos períodos de exposición; en laboratorio puede ser toda la vida del animal y en el trabajo toda la vida laboral del trabajador (Figura 3). En la intoxicación crónica, los mecanismos principales que originan el desarrollo del efecto son la acumulación del tóxico en ciertas partes del organismo. Esto ocurre cuan- do la cantidad del tóxico absorbida por el organismo es mayor que la cantidad del mismo que el organismo es capaz de eliminar. Cuando la concentración del tóxico en el lugar de acumulación alcanza un cierto nivel se producen los efectos correspondientes.
  5. 5. RIESGO QUÍMICO 13PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N Figura 3 - Relación Dosis-Respuesta Puede ocurrir también que, una causa ajena al fenómeno estudiado produzca el des- prendimiento del tóxico del lugar de acumulación invadiendo el mismo el resto del cuerpo humano en concentración suficiente para producir daño en algún otro órga- no. Otra forma de desarrollar el efecto de un tóxico es por acumulación de los efectos producidos en cada una de las exposiciones. En este caso, el contaminante no se acumula en el organismo, sino que todo él es eliminado tras un cierto tiempo desde que se produjo la exposición. No obstante, cada una de estas exposiciones repetidas produce un pequeño efecto o daño no manifiesto en el individuo, y es la acumulación de estos efectos, lo que produce el efecto o daño total que se manifiesta.
  6. 6. 14 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO V ías de Entrada El hombre frente a un medio natural está protegido eficazmente por medio de la piel que le cubre totalmente. La piel está considerada como un verdadero órgano, y como tal, tiene funciones específicas, una de ellas es la de producir compuestos que anulen la acción de agresivos químicos y microbianos. En las aberturas naturales del cuerpo, la piel cambia de aspecto y recibe el nombre de mucosa. La propia piel o las mencionadas aberturas, serán los caminos de entrada del agresivo. Los tóxicos industriales tienen cuatro vías fundamentales de entrada: - Piel. - Nariz –sistema respiratorio- (sistema digestivo). - Boca (sistema digestivo). - Parenteral (lesión de piel). Penetración por Vía Dérmica Como sabemos, la piel se compone de dos parte, epidermis y dermis. La primera, de tejido epitelial estratificada, situada profunda. En la dermis existen papilas que son vasculares y poseen vasos sanguíneos destinados a nutrir la piel (Figura 4). Figura 4
  7. 7. RIESGO QUÍMICO 15PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N Protegiendo esta capa vascularizada se encuentran dos zonas correspondientes a la epidermis: - La interna o cuerpo mucoso de Malpigio, posee vitalidad y sus células se dividen continuamente, originando las células de la capa externa. - La externa, que está en contacto con el medio ambiente, se llama también capa córnea en razón a que sus células se queratinizan muriendo y cayendo poco a poco en forma de escamas. En zonas de mucosa no se presenta esta capa cór- nea. En la piel se distinguen tres clases de órganos: pelos, glándulas y corpúsculos sensiti- vos. Las glándulas pueden ser sebáceas, sudoríparas y mamarias. Las glándulas sebáceas impregnarán la piel de grasa formando una película lipídica, que proporcionará flexi- bilidadyprotección.Lasglándulassudoríparas,segregaránsudor,enfuncionesexcretora y refrigerante. Un tóxico frente a la piel, puede actuar de la siguiente forma: 1º Reacción directa: Por ejemplo, productos cáusticos. Teniendo en cuenta la com- posición química de la piel, en que el 70 por 100 es agua y la naturaleza altamen- te hidrófila de los productos cáusticos: ácidos, bases, etc., la acción de éstos se localiza lesionado en forma de quemadura y propiciando la entrada de otros tóxi- cos. 2º Penetración: Por medio de lesión mecánica, disolución en algunos de los medios líquidos superficiales, filtración por poros, canales, etc. La lesión mecánica en ca- sos de ulceración, suministra una vía de entrada eficaz para poner en contacto el tóxico con la corriente sanguínea (vía parenteral). La segregación de las glándulas proporciona una película superficial que es una emul- sión de lípidos y agua, conteniendo ácidos y sales disueltos. Esta capa, que proporcio- na una excelente protección, es por el contrario, el vehículo de entrada para no pocos tóxicos (Figura 5). Figura 5 XENOBIOTICO CAPA EPIDERMIS DERMIS SISTEMA ACIDA GLANDULAS CIRCULATORIO Por lo tanto, la capacidad de penetración de las sustancias a través de la piel, depen- derá de la solubilidad del tóxico en agua o en lípidos. En la fase lipídica de la emulsión y por naturaleza análoga, se disolverá prácticamente
  8. 8. 16 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO la totalidad de los disolventes industriales. La mayor o menor dificultad de penetra- ción estará relacionada con el número de átomos de las cadenas, ya que los de cadena corta, muy volátiles, se evaporarán y los de cadenas demasiado largas permanecerán en la zona lipídica porque su viscosidad no permitirá la penetración. En la fase acuosa, en que se encuentran disueltos sales y ácidos, será propicia la diso- lución de compuestos iónicos y volátiles solubles en agua. También es posible la reac- ción del ácido del medio acuoso con óxidos o hidróxidos metálicos formando sales. La reactividad del tóxico con las proteínas de la piel, también influye en la capacidad de absorción cutánea. Los metales y sus combinaciones tienen dificultad para penetrar por la piel, ya que ésta actúa como barrera eficaz, exceptuando compuestos de talio y derivados alquílicos del plomo. El paso de los tóxicos disueltos en la emulsión lipídico - acuosa desde la superficie de la piel a la dermis, donde existen vasos sanguíneos y linfáticos, se pueden llevar a cabo atravesando la capa córnea, o utilizando los pequeños orificios de salida de las glándulas sebáceas, sudoríparas exteriores y los folículos pilosos, que son invaginaciones tubulares. La constitución de la capa córnea dificulta el paso por difusión de los tóxicos hidrosolubles, no ocurre lo mismo con los liposolubles. La naturaleza lipofílica de las membranas semipermeables de las células, explica lo anterior. Esta cualidad se entien- de, ya que están constituidas por una capa grasa de fosfolípidos, contenida en dos capas paralelas de naturaleza proteica. Por otra parte, la membrana está cargada eléctricamente y esto impide el paso de compuestos ionizados. Hay que considerar que álcalis, ácidos fuertes, detergentes y disolventes, aparte de los efectos señalados anteriormente, destruyen las proteínas que forman la membrana celular, así como las fibras de queratina. Se comprende que esta situación, modifica la capacidad de protección de la piel. Penetración por Vía Respiratoria Es, con mucho, la vía más importante en Toxicología Industrial. Al ser necesaria la inhalación del aire para el funcionamiento normal del organismo, el contaminante que le acompaña penetra fácilmente, posibilitando el contacto del tóxico con zonas muy vascularizadas, o incluso, donde se van a realizar los intercambios sangre –aire, en los alvéolos pulmonares. El sistema respiratorio se inicia en las vías respiratorias superiores, que están constitui- das por nariz, faringe y laringe. El aire sufre en estas zonas un calentamiento, humidi- ficación y una purificación inicial por medio de los pelos de la nariz y la secreción mucosa. La riqueza de las estructuras linfáticas de la zona, órganos de eliminación de residuos de nuestro organismo, hace de esta zona una defensa inicial contra los ele- mentos nocivos. Al respirar por la boca no funciona el sistema de depuración descrito.
  9. 9. RIESGO QUÍMICO 17PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N Figura 6 - Vías Respiratorias Figura 7 - Aparato Respiratorio La tráquea, que desciende por delante del esófago hasta la mitad del pecho, está tapizada de epitelio vibrátil, formando por células ciliadas que poseen un movimiento rítmico y son capaces de eliminar las sustancias nocivas que son, previamente, envuel- tas con moco procedente de glándulas, que también están situadas en esta zona.
  10. 10. 18 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO La tráquea se ramifica primero en dos bronquios y sucesivamente en bronquios secun- darios, formando un verdadero árbol. Los últimos bronquios se ramifican a su vez arborescentemente, en los llamados bronquiolos, tubos delgados como cabellos, cu- yos extremos se inflan a manera de vejigas y constituyen los alvéolos pulmonares. La superficieinteriordeestos,presentanumerosasceldillasllamadasvesículaspulmonares. Paralelamente a esta disposición se van ramificando en cada pulmón, sendas ramas de las arterias y venas pulmonares que llegan a convertirse en vénulas y arteriolas, al nivel de los bronquiolos, para capitalizarse en una tupida red alrededor de los alvéolos pulmonares. Esta zona es la que vamos tener presente, pues es la más importante vía de entrada de tóxicos a la sangre. Los movimientos ventilatorios, inspiración y espiración, tienen una frecuencia varia- ble. Al nacer respiramos 44 veces por minuto, pero al llegar a edad adulta, el hombre efectúa normalmente 16 inspiraciones y la mujer 18. La inspiración es fenómeno activo, realizado gracias a la contracción de los músculos inspiradores, a saber: el diafragma y los músculos costales. La espiración es, en cam- bio, pasiva y se realiza por fuerzas elásticas. En la respiración normal tomamos y expelemos, alternativamente, medio litro de aire. El hecho de que este pequeño volumen de aire, el inspirado, se mezcle con el gran volumen de aire viciado que nos queda en el aparato respiratorio, después de cada espiración, tres litros, tiene como misión evitar que el aire libre se ponga en contacto directo con el delicado endotelio de los alvéolos pulmonares, al cual podría dañar tanto por su sequedad como por su frialdad. Para prevenir de una manera más perfec- ta semejante contingencia, el aire inspirado pasa en primer lugar por las fosas nasales, cuya mucosa, la membrana pituitaria, está muy vascularizada y con glándulas, a fin de caldear el aire y dotarlo de humedad. Al mismo tiempo, las fosas nasales retienen en el moco las partículas pulverizadas suspendidas en la atmósfera (Figura 8). Figura 8 - Esquema de la Capacidad Pulmonar Aire complementario 1.500 cm3 Capacidad vital Aire corriente (4.000 cm3) 500 cm3 Capacidad total Aire de reserva (5.000 cm3) 2.000 cm3 Capacidad de reposo (después de la espiración normal Aire residual Aire residual (3.500 cm3) 1.000 cm3 1.000 cm3
  11. 11. RIESGO QUÍMICO 19PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N Como hemos visto, en la respiración tomamos y expelemos alternativamente medio litro de aire, que se llama aire corriente. También vimos que en los pulmones nos quedan, después de la inspiración, tres litros más, de los cuales podemos expulsar dos haciendo una espiración forzosa, lo que constituye el aire de reserva, mientras el litro restante no puede expulsarse de ninguna manera y se denomina aire residual. En la inspiración forzada podemos introducir en los pulmones, además de los 500 centíme- tros cúbicos de aire corriente, litro y medio más de aire complementario. La suma de los volúmenes de los aires de reserva, corriente y complementario, en total unos cuatro litros, constituye la capacidad vital de los pulmones. Añadiendo el volu- men del aire residual, tendríamos la capacidad total que es de unos cinco litros. Como es natural, las cifras dadas son valores medios, susceptibles de grandes variacio- nes, dependientes de edad, sexo y corpulencia. Para determinar la capacidad pulmonar de las personas se utiliza un aparato denominado espirómetro. Una vez estudiada someramente la anatomía y comportamiento del sistema respira- torio, se comprende mejor cómo penetran los contaminantes por esta vía y con qué masas de aire se mezclan. El estado de agregación y comportamiento del tóxico influirá decididamente, ya que los mecanismos de protección actuarán dependiendo de estos factores. Los contaminantes sólidos, polvo y fibras, suspendidos en el aire inspirado, pueden ser eliminados mediante los mecanismos de limpieza de que dispone el propio sistema respiratorio, así como por fenómenos físicos, tales como: la inercia, la sedimentación, la difusión browniana y las fuerzas electrostáticas. En ciertos casos, estos mecanismos contribuyen a introducir el tóxico en el sistema digestivo por deglución. El tamaño y la densidad de partículas será fundamental, ya que la posibilidad de que la partícula de polvo llegue a la zona alveolar, disminuye con el tamaño. El 95 por 100 del polvo encontrado en el pulmón es de < 2 µ. El 99,8 por 100 del polvo encontrado en el pulmón es de < 5 µ. El 99,99 por 100 del polvo encontrado en el pulmón es < 10 µ. En el tracto superior, las partículas de suficiente tamaño como para estar afectadas por la gravedad, se depositan por choque. En la laringe y la faringe, se depositan por gravedad en los momentos entre la inspira- ción y la espiración. En los alvéolos las partículas ( < 2 µ) se acercan a las paredes por difusión molecular. En esta zona existen células, macrófagos o coniófagos que envuelven la partícula, pudiendo anular el efecto tóxico de ésta. Otros factores que inciden en la retención de las partículas por el sistema respiratorio son los hábitos respiratorios, no es lo mismo respirar por la nariz que por la boca, la existencia o no de enfermedad respiratoria o la velocidad respiratoria.
  12. 12. 20 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO Los gases y vapores penetrarán con mayor facilidad, ya que acompañan el flujo de aire inspirado y se mezclarán con la masa de aire que contienen los pulmones. Penetración por Vía Digestiva En toxicología industrial esta vía no tiene importancia, salvo en casos de intoxicación accidental, y cuando se come o fuma en ambiente laboral sin tomar precauciones adecuadas. Vimos que la protección que proporcionan en el respiratorio los tejidos cilíados frente a partículas, hacían que éstas se trasladasen al sistema digestivo. En la digestión, los ácidos biliares contribuyen a disgregar la materia particulada y a la solubilidad de los compuestos metálicos, lo que facilitará la absorción posterior del tóxico. Toxicocinética Los tóxicos se pueden clasificar por el lugar de acción, en tóxicos de acción local, que actúa en la misma vía donde penetran y que suelen dañar los epitelios y tóxicos sistémicos, en los que la acción se concreta en un sistema distinto y distante del lugar de entrada. Para que se dé una intoxicación sistémica es necesario un medio de transporte del tóxico, este medio normalmente es la sangre. Una vez que el tóxico se introduce en el flujo sanguíneo, éste circulará alcanzando la zona en que ejerce su acción. Posterior- mente se depositará o se eliminará, transformándose mediante reacciones metabólicas. Podemos considerar, secundariamente, el movimiento del tóxico en el interior del or- ganismo (cinética) de la siguiente forma: absorción, distribución, localización, acumu- lación o fijación y eliminación. Absorción En el apartado anterior, hemos visto cómo penetra el tóxico en el cuerpo y en todos los casos analizados, el tóxico quedaba en zonas próximas a la sangre. La absorción con- siste en el paso del tóxico al sistema circulatorio, para lo que tendrá que atravesar, en todo caso, algún tipo de membrana biológica, por ejemplo: la membrana alveolar. Vimos que la membrana de la célula está formada por tres capas. Cada una de estas capas tiene un espesor de 25 A. Los dos estratos proteicos son responsables de la elasticidad, resistencia y de la hidrofilia, y estos van a estar en contacto con los medios acuosos del exterior y del interior de la célula. La capa inter-
  13. 13. RIESGO QUÍMICO 21PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N Figura9-Mecanismos de paso de Membranas. media lipídica es bimolecular y constituye el esqueleto principal. Esta estructura va a regular el paso de los tóxicos a través de ella. La córnea lipoide va a favorecer el paso de las sustancias liposolubles, es decir, neutras, pero la fuerte carga eléctrica de la membrana entorpece el paso de sustancias ionizadas. Los mecanismos por los que un tóxico puede atravesar la membrana serán: por difu- sión simple, por filtración, o bien mediante transporte activo. En este último caso se requiere aporte de energía, que proporciona la propia célula. Por difusión sólo pueden penetrar moléculas neutras, y su velocidad depende del coefi- ciente de partición lípido/agua, o sea, la relación de las solubilidades del tóxico en esos medios, y la diferencia de concentraciones de tóxico en ambos lados de la membrana. Fluído Interticial Sustancia Ionizable Citoplasma Difusión Pasiva HX H + + X- Fluído Interticial Citoplasma D (Sustancia Disuelta) D Transporte Activo Fagocitosis Pinocitosis T ATP TD
  14. 14. 22 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO Hay una forma de absorción que es la difusión catalizada, la cual requiere la presencia en la membrana celular de un portador, que puede combinarse con la sustancia tóxica y moverse con libertad a través de la membrana. Dado que es una forma de difusión, el traslado se efectuará siempre hacia valores más bajos de un grandiente electroquímico. Este tipo de uniones es específico, los portadores sólo se unen a un mínimo limitado de sustancias de estructura química semejante. Estas sustancias pueden competir en- tre sí por el portador y causar inhibición. Por filtración pueden penetrar pequeños aniones a través de los poros que tienen ciertas células, debido a las agrupaciones de cargas positivas, que a la vez impiden el paso de los cationes. En transporte activo, que permite el paso de sustancias cargadas eléctricamente, se produce sólo con la ayuda de enzimas específicas y con el empleo de energía, propor- cionada ésta por el ATP que proviene de los procesos de fosforilización oxidativa, que continuamente tiene lugar en el interior de la célula. La enzima portadora se une al tóxico a transportar, modifica su estructura de forma que facilita su paso por la mem- brana y una vez dentro de la célula el complejo se desdobla y el ciclo se renueva. Absorción por la Piel En este tipo de penetración el tóxico debe cruzar muchas capas de células hasta llegar a los capilares. El tóxico debe ser más o menos soluble en las distintas capas de la piel, cada una con sus propias características químicas. En líneas generales, la absorción será más favorable para los compuestos liposolubles como los disolventes, siendo casi nula para compuestos metálicos, salvo que se produzcan fenómenos de quelación y desnaturalización de las proteínas. Los anexos de la piel, glándulas, pelos, etc., así como las zonas deterioradas de piel, modifican importantemente su capacidad de absorción con respecto a la capacidad transepidérmica. Absorción por Vía Digestiva En este caso, los compuestos liposolubles se absorberán fácilmente y los ionizados estarán influidos por los cambios de pH del tracto digestivo. Los estados de ionización de las moléculas variarán en función del pH y, como consecuencia, su mayor o menor facilidad para la absorción. En el estómago y en el intestino delgado existen “portado- res”especializados para la absorción de iones metálicos. Absorción por Vía Respiratoria La vía inhalatoria constituye la vía de absorción más importante en Higiene Industrial, por su facilidad de penetración y por su gran superficie de intercambio. Los gases y vapores liposolubles llegan al volumen alveolar y se diluyen en el aire ya presente; la absorción se produce por difusión y dependerá de la concentración del
  15. 15. RIESGO QUÍMICO 23PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N tóxico en el volumen alveolar, del coeficiente de difusión a través de la membrana alveolar y del coeficiente de partición entre el aire y la sangre. La concentración alveolar irá en función de la concentración ambiental del tóxico y del tiempo de exposición. El coeficiente de partición dependerá de la solubilidad del tóxi- co en los lípidos plasmáticos, su capacidad de ligarse a las proteínas plasmáticas y su solubilidad en las membranas tisulares. D istribución, localización y acum u lación El tóxico ya incorporado en la sangre, sigue la corriente circulatoria y recorre todos los órganos del cuerpo, aproximadamente una vez por minuto. Figura 10 - Equilibrios Dinámicos entre los Espacios Limitados por Membranas Biológicas Medio Externo Membrana Sistémica Fuído Intersticial Membrana Capilar Plasma Plasma Sanguíneo Linfático (Medio Interno) Membrana Capilar Fluído Intersticial Membrana Citoplasmática Fluído Citoplasmático (Intracelular) La sangre está compuesta por dos elementos: las células, llamadas glóbulos sanguí- neos y el líquido intercelular, plasma sanguíneo. La linfa se puede considerar como sangre desprovista de hamatíes y de plaquetas, y muy rica en glóbulos blancos. Circula en el interior de los vasos linfáticos pero, como estos se abren al final de su trayecto en el aparato circulatorio, la linfa se mezcla con la sangre. El plasma intersticial impregna todos los tejidos. En el interior de los órganos o sistemas. La cantidad de tóxico que circulará por la sangre dependerá de: a) La facilidad de absorción de la vía de entrada.
  16. 16. 24 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO b) Velocidad del flujo sanguíneo. c) Coeficiente de solubilidad del tóxico en la sangre, o existencia de transportado- res adecuados del tóxico. d) Equilibrio con los depósitos de acumulación y de fijación. La actividad que implique un esfuerzo físico alterará el ritmo cardíaco y, como conse- cuencia, la velocidad de la sangre en los conductos vasculares. Esto permitirá poner en contacto más cantidad de volumen absorbente con el tóxico a distribuir. Una vez en la sangre, los disolventes se distribuyen a los diferentes órganos, ya que el plasma tiene un carácter lipofílico notable. A pesar de que el plasma, como dijimos, es una solución acuosa que contiene del 91 al 95 por 100 de agua, un producto hidrosoluble no suele estar en la sangre disuelto en agua, sino que se une a las proteí- nas plasmáticas. Este es el caso de los tóxicos metálicos inorgánicos. Los órganos normalmente se encuentran muy vascularizados y, en éstos, la velocidad de entrada del tóxico depende de la velocidad relativa de la sangre en el lecho capilar y de la afinidad que tengan éstos resolubles, no así las liposolubles como los anestésicos. El tóxico se irá almacenando en el tejido de los distintos órganos, fenómeno que denominaremos “fijación”en el caso de que el tóxico actúe en alguno de ellos, o “acumulación”en caso contrario. En la mayoría de las ocasiones, el tóxico no se alma- cena en el órgano o tejido donde va a producirse el efecto tóxico, sino que se localiza en otro sistema. Los liposolubles, como los disolventes, se podrán depositar en el cerebro y capas gra- sas, y los metales pesados en los huesos. El hígado y el riñón acumulan fácilmente los tóxicos, debido a las funciones que desarrollan; en el primero la metabolización y en el segundo la eliminación. La absorción del tóxico por parte de los órganos dependerá del coeficiente de partici- pación lípido/agua, de los mecanismos de transporte, de los fenómenos de variación de tamaño del poro y de la ionización de la sustancia. El tóxico existente en la sangre proviene, por lo tanto, de las vías de entrada descritas y de los depósitos de acumulación, manteniéndose un equilibrio dinámico entre el contenido del tóxico de los tejidos del órgano y del plasma de la sangre, de forma que el órgano acumulador puede almacenar y suministrar tóxico al flujo sanguíneo. En toxicocinética, el estudio de las cantidades distribuidas se efectúa mediante mode- los compartimentales, es decir, dividiendo el cuerpo en partes, siendo cada parte un compartimento y describiendo la cinética de distribución de sustancias en el cuerpo. El modelo más sencillo es el monocompartimental, el cual considera el cuerpo como una unidad homogénea (Figura 11). Es un modelo muy sencillo y se utiliza cuando se estudian datos de concentración en sangre, o sustancias que se distribuyen rápidamente entre el plasma y otros tejidos.
  17. 17. RIESGO QUÍMICO 25PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N Figura 11 - Modelo Monocompartimental Ka = Constante de absorción. Kel = Constante de eliminación. Kd = Constante de distribución. Cuando se necesita de un período de tiempo apreciable para realizar la distribución del tóxico en la sangre y fluidos muy regados, estos llevan una cinética distinta que la que puede producirse en los tejidos menos regados, y tanto la acumulación como la eliminación se comportan de forma distinta y no pueden estudiarse según un modelo monocompartimental. Es bastante habitual recurrir a un modelo bicompartimental. El modelo bicompartimental considera al tóxico en dos partes diferentes (Figura 12): - Compartimento central; zona muy regadas de sangre, como el pulmón, hígado, riñón, estómago, etc. - Compartimentoperiférico,queconsideratejidosmenosregadosdesangre,como el tejido adiposo, hueso, piel, etc., donde se puede dar la acumulación. En el esquema se ve claramente que en este modelo se tiene en cuenta el fenómeno de acumulación. Figura 12 - Modelo Bicompartimental Absorción Eliminación Compartimento Tóxico Ka Central Kel o Metabólico Tóxico Kd Kd Compartimento Periférico
  18. 18. 26 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO Transformación de los Tóxicos en el O rganism o Cuando un tóxico se absorbe en el organismo, normalmente se origina una serie de reacciones, tendentes a disminuir sus efectos y facilitar su eliminación. Estas reaccio- nes pueden cambiar la composición del tóxico, o bien, por fenómenos de conjuga- ción, modificar sus propiedades. El tóxico modificado se denomina metabolito. Tam- bién puede ocurrir, que el tóxico se elimine sin haber sufrido ninguna transformación. No siempre las reacciones son favorables y puede ocurrir que, al transformarse un tóxico, se potencien sus cualidades deletéreas. En todo este tipo de reacciones, las enzimas desempeñan un papel decisivo. Recorde- mos que las enzimas incrementan muchísimo las velocidades de reacción, siendo uno de los tipos de biocatalizador más importante de que disponen los organismos. Estas transformaciones se concretan fundamentalmente en: oxidaciones, reduccio- nes, hidrólisis y conjugación, que se realizan mediante el concurso de las enzimas. Las transformaciones del tóxico por oxidación, mediante las oxidasas, se dan preferente- mente en el hígado. Las oxidasas activan el oxígeno, ionizándolo según O2 2O= , confiriéndole una extraordinaria actividad. Los productos finales de oxidación se ob- tienen normalmente en varias fases. Así, la oxidación total del alcohol etílico pasa a través de las fases aldehído y ácido para, finalmente dar CO2 y H2 O. El metanol produce, al final de la oxidación enzimática, ácido fórmico, pasando a través del formaldehído, la que produce el deterioro de los tejidos oculares, en los cuales no se encuentra la enzima específica de oxidación del formaldehído. Como consecuencia, se impide la eliminación y se produce una acumulación del mismo, el cual ejerce su acción corrosiva, que termina en ceguera. Otro ejemplo de oxidación enzimáticamente en el tricloroetileno, que se oxida a tricloroetanodiol y posteriormente a tricloroacético, eliminable por la orina, así como el tricloroetanol que se debe conjugar previamente para ser eliminado. Los tóxicos aromáticos se oxidan enzimáticamente con menos eficacia que los tóxicos alifáticos. Las transformaciones de tóxicos por reducción, pueden tener lugar en los distintos tejidos del organismo, si bien, lo normal es que se produzcan en el hígado, en el tracto intestinal mediante las bacterias o en otros órganos. Un ejemplo de reducción sería el nitrobenceno que llegaría a transformase hasta anilina, pero dando como compuesto intermedio la fenil hidroxilamina que induce a la formación de metahemoglobina, dificultando el intercambio de oxígeno de la sangre. Las hidrolasas son las enzimas para las transformaciones por hidrólisis de ésteres, amidas, carbamatos y nitrilos orgánicos. Las conjugaciones son reacciones por las que se unen metabolitos con compuestos
  19. 19. RIESGO QUÍMICO 27PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N endógenos. Por ejemplo, el fenol con ácidos sulfónicos o glucurónicos. En las reaccio- nes de conjugación también es necesario el concurso de las enzimas. El tóxico se transforma según el esquema de la Figura 13. En las reacciones de conjugación, el metabolito se une a compuestos generados por el propio organismo. Como en las transformaciones anteriores, el resultado de una con- jugación es la obtención de un nuevo metabolito, generalmente hidrosoluble, apto para la excreción biliar o renal. También será necesario el concurso de enzimas transferasas. Vamos, a modo de ejemplo, a analizar el comportamiento de uno de los conjugantes más importantes, el ácido glucurónico. Figura 13 Transformación Tóxico Metabólico Inactivo Transformación Metabólico Transformación Conjugación Activo Excreción Acción Excreción El ácido glucurónico deriva de la oxidación incompleta de la glucosa: (O) CH2 OH— (CHOH)4 —CHO COOH— (CHOH)4 —CHO Esta reacción es extremadamente difícil de efectuar en el laboratorio, en el organismo humano sería imposible sin la presencia de un biocatalizador. El ácido glucurónico es capaz de conjurarse con tóxicos que tengan radicales hidróxilo (OH–), animo (NR–) y sulfhídrilos (SH–), para dar metabolitos hidrosolubles, pudien- do, por este mecanismo, eliminar prácticamente todos los compuestos orgánicos. Aparte del ácido glucurónico también hay que considerar otros componentes de con- jugación: glutation, cisteína, glicina, etc..
  20. 20. 28 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO Elim inación de Tóxicos En el mecanismo de eliminación renal se invierten las características respecto a los fenómenos de absorción y distribución. En este caso, los compuestos liposolubles no tienen facilidad para la eliminación, debiéndose unir con otros compuestos que ac- túan de transportadores y, por contra, los compuestos iónicos encuentran gran facili- dad para ser eliminados. Vimos que, en los procesos de absorción y distribución, los compuestos iónicos de- bían utilizar transportadores. Estos deberán abandonar el tóxico antes de la elimina- ción, con objeto de anular el carácter lipofílico adquirido de esa forma. La eliminación renal mediante la orina es, con mucho, el mejor de los sistemas de eliminación. Observando el corte longitudinal de un riñón, se puede distinguir en estos órganos tres partes: capa cortical, capa medular y arborización inicial de los uréteres, formada por los cálises y la pelvis renal. En las dos primeras partes existen millones de tubos denominados uriníferos, que se asocian en zonas en forma de pirámides llamadas de Malpigio. Estas pirámides desembocan en los cálices del riñón, conductos receptores de la orina que la conducen a la pelvis renal (Figuras 14 y 15). Figura 14 - Excreción Renal Tubo C. Proximal Arteria Tubo Contorneado Distal Tubo Colector Cápsula de Bowman y Glomerulo Asa de Henle Orina Arteriola Aferente Sangre Filtración Secreción Activa de Sustancias Acidas, Básicas y Metálicas Difusión de Sustancias no Ionizadas Arteriola Eferente
  21. 21. RIESGO QUÍMICO 29PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N La arteria renal origina entre la zona medular y la cortical unas arterias en arcada, de las cuales parten un gran número de arterias radiales que tienen a derecha e izquierda infinidad de arterias. Cada una de ellas penetra en una cápsula de Bowman y forma en el interior un pelotón denominado glomérulo de Malpigio. Las condiciones del glomérulo para permitir la salida de sustancias son: tamaño molecular limitado e hidrosolubilidad. Los focos de los glomérulos poseen un diámetro del orden de 40 A. El proceso de filtración se realiza gracias a que la presión hidrostática de la sangre en los capilares (75 mm Hg) es superior a la presión, suma de la presión osmótica (30 mm de Hg) y la capsular (20 mm de Hg). El proceso de secreción consiste en un mecanismo de transporte de activo, por el que se pueden eliminar compuestos metálicos. También existe un proceso de reabsorción en que parte del agua de la orina vuelve a introducirse en la sangre, con lo que disminuye la cantidad de aquélla, concentrándo- se los elementos a eliminar. Aparte de las eliminaciones por vía renal, existen otras vías como la pulmonar. En el aire aspirado se eliminan tóxicos gaseosos volátiles, como los disolventes. También existe eliminación por medio de la bilis, sudor, saliva, leche materna, etc. Figura 15 Hidrosolubles Eliminación Renal / Biliar Polares Conjugación Tóxicos Liposolubles Metabolización Alquilantes Acumulación Efectos Sinérgicos y Antagónicos En Higiene Industrial es habitual la presencia de más de una sustancia en el ambiente con capacidad para pasar al interior del organismo. Cuando el efecto de una sustancia tóxica se ve potenciado por la acción de una segun-
  22. 22. 30 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO da sustancia se dice que, ambas sustancias presentan sinergismo y, por lo tanto, la segunda sustancia independientemente de que sea o no tóxica, es sinérgica respecto a la primera. Así, por ejemplo, el alcohol etílico y los insecticidas clorados tienen efec- tos sinérgicos sobre el tetracloruro de carbono. Cuando el efecto de una sustancia tóxica se ve reducido por la acción de una segunda sustancia se dice que, ambas sustancias presentan antagonismo, por lo tanto, la se- gunda sustancia, independientemente de que sea o no tóxica, es antagónica respecto de la primera. El ejemplo más conocido tal vez sea el antagonismo del etanol sobre el metanol, retardando su metabolismo. Acción de los Tóxicos Los tóxicos, cuando ingresan en el organismo, son capaces de producir lesiones o alteraciones de tipo estructural o funcional en las células. Las lesiones estructurales consisten en la destrucción total o parcial de la arquitectura celular. Según la magnitud del daño estas pueden consistir en: necrosis y causticación de la célula producidas por ácidos, bases y gases corrosivos, el deterioro de la mem- brana celular o la destrucción de elementos subcelulares con efectos también graves. Las alteraciones funcionales se concretan: modificando la permeabilidad de la mem- brana, inhibiendo o exaltando la acción enzimática, o bien, afectando el DNA o el RNA. Como vimos, los tóxicos que actúan directamente en las vías de penetración se deno- minan tóxicos locales, y generalmente son de carácter irritativo o cáustico. Lógica- mente afectarán a la piel, vías respiratorias y ojos. Los tóxicos que siguen la ruta toxicocinética y concretan su acción en órganos alejados de las vías de entrada, se denominan tóxicos sistémicos. Los tóxicos sistémicos normalmente tienen una acción selectiva en órganos determi- nados. El hecho de que cantidades de tóxico, muy por debajo de las precisas para verificar la destrucción celular, causen trastornos en lugares específicos, da cuerpo a la teoría de EHRLICH sobre los grupos “toxóforos”, que se localizan en los lugares u órganos diana, en donde existe afinidad por el tóxico. Los grupos tiol (–SH) de las enzimas, tienen afinidad por los metales pesados Hg, Pb, Cu, Ag, Mn. La hemoglobi- na la tiene por el CO (monóxido de carbono) y la citocromooxidasa por el ión CN– . Basándonos en la clasificación de los tóxicos en función de su acción fisiológica, que enunciamos anteriormente, desarrollamos a continuación los mecanismos de acción:
  23. 23. RIESGO QUÍMICO 31PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N Tóxicos Irritantes Inflaman el tejido en que se ponen en contacto. En el caso de que los irritantes sean inhalados, la solubilidad es un factor importante para la localización del lugar de acción del tóxico en el tracto respiratorio: - Irritante muy soluble en agua: actúa en vías respiratorias superiores; ácido clorhí- drico, ácido fluorhídrico, amoníaco, nieblas alcalinas, etc. - Irritante relativamente soluble en agua: actúa en vías respiratorias superiores y pulmón; halógenos, haluros de fósforo, ozono, sulfato de dietilo y dimetilo, etc. - Irritante poco soluble en agua, actúa en pulmón; óxido de nitrógeno, cloruro de arsénico, etc. Existen excepciones a esta regla de la solubilidad, una de ellas es el etil éter, fácilmente absorbido por los alvéolos y por ello, no se acumula en esta zona; por el contrario, existe acumulación de este producto en los conductos respiratorios altos a niveles de concentración, que puede producir irritación de estas zonas. Los efectos de estas alteraciones son: - Acción sobre el epitelio cilíndrico normal del bronquio. Este tiene un poder protec- tor grande y su deterioro propicia la invasión bacteriana y consecuentemente la bronquitis. En este caso, la acción del moco no sólo no es limpiadora, sino que al no poder ascender hacia la garganta, normalmente tapona bronquios y bronquiolos, impidiendo la aireación. - Acción sobre la membrana alveolar: la acción de cualquier tóxico irritante en esta zona provoca inflamación, debido a que la membrana es lo suficientemente fina como para poner en contacto el flujo sanguíneo con el aire, con objeto de efectuar los intercambios gaseosos. El grado de la acción es el que marcará la reversibilidad o no de la lesión. En operaciones de soldadura se producen humos y gases que afectan a los pulmones: CO,CO2 ,O3 ,NO2 ,FosgenoyFosfamina. Los irritantes pueden producir cambios en el comportamiento elástico de los pulmo- nes. La acción de los irritantes en forma de aerosol aumenta a medida que decrece el tamaño de las gotas de éste. Los irritantes se subdividen en: irritantes primarios e irritantes secundarios, según si sólo poseen el efecto irritante, o bien aparte tienen algún efecto sistémico. Una exposición aguda a este tipo de tóxicos producirá edema pulmonar, debido a una exudación de líquidos como consecuencia de la destrucción celular.
  24. 24. 32 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO Tóxicos Neumoconióticos Neumoconiosis, etimológicamente significa pulmón con polvo y clínicamente engloba todas aquellas enfermedades crónicas pulmonares, caracterizadas por un endureci- miento del parénquima al estimulo irritativo prolongado, causado por inhalación pro- longada de polvos de acción lesiva. Ya hemos analizado anteriormente los mecanismos de limpieza que posee el sistema respiratorio. Caso de que las partículas alcancen los alvéolos pulmonares, el mecanis- mo de eliminación es la fagocitación de éstas mediante unas células especializadas denominadas “coniófagos”. Naturalmente, estos mecanismos tienen un limite y caso de una exposición excesiva, son insuficientes para evitar el depósito de polvo en las paredes alveolares y la reacción del tejido a esta situación, puede asumir alteraciones graves de curso esclerógeno. Según el efecto que produzca el polvo en los pulmones, éste se clasificará en: - Inerte: no produce neumoconiosis. - Neumoconiótico: Neumoconiosis inerte o benigna. Neumoconiosis nocivas: fibrótica, no fibrótica. Entre las neumoconiosis benignas tenemos: • Siderosis: polvo de óxido de hierro. • Estanosis: polvo de óxido de estaño. • Antracosis: polvo de carbón. • Aluminosis: polvo de óxido e hidróxido de aluminio. Todos estos compuestos los podemos encontrar en humos de soldadura. Entre las neumoconiosis nocivas nos encontramos con: • Silicosis: polvo de sílice libre finamente dividido. • Asbestosis: fibra de asbesto. • Beriliosis: polvo o humos de berilio (neumoconiosis no fibrática). En casos como el de la silicosis, las partículas de sílice libre rompen el coniófago y salen del saco alveolar tanto la partícula como los restos celulares, que pueden ser absorbidos por los líquidos linfáticos. Caso de que esto no ocurra, entonces se crea un tejido que, por supuesto, no tiene la misma elasticidad que el tejido pulmonar. La forma de eliminación de partículas por medio de absorción por parte del sistema linfático, genera una acumulación de aquellas en los nódulos, pero hay partículas que traspasan estos nódulos y se acumulan en otros tejidos, como el caso de las fibras de asbesto, que se acumulan en la pleura.
  25. 25. RIESGO QUÍMICO 33PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N El mesotelioma es el cáncer de pleura que origina la fibra de asbesto. Tóxicos que Actúan sobre la Piel Aparte de los tóxicos de acción irritante estudiados anteriormente, aunque más cen- trados al sistema respiratorio, los que actúan sobre la piel pueden penetrar por los canales glandulares y alterarlos, por ejemplo: - Aumento o disminución de la capacidad sudorípara por la presencia de tóxicos: ciertos alcoholes, ácidos orgánicos, etc. - Formación de “ronchas”, “bultos”, por necrosis de las glándulas sudoríparas. - Acné producido por tapones que obstruyen el canal de las glándulas sebáceas. Estos tapones pueden ser originados por el propio sebo, por polvo, o por caspa e inducidos por compuestos como hidrocarburos dorados por contacto o por vía sistémica. Estos tapones de sebo se solidifican y adquieren el color negro en la parte exterior debido, quizá, a la presencia de polvo o por procesos químicos su- perficiales (espinillas). La presencia de microorganismos en esta área origina la formación de abultamientos que pueden ser pustulosos; es decir, vejigas de pus, a las que sigue una cicatriz deformante. Los productos que inducen estos efectos son, entre otros: cloronaftalenos, clorobencenos, clorofenol, alquitrán, petróleo crudo, asbestos... - Infección en el folicujo piloso: algunos productos como grasas y lubricantes indus- triales pueden vehiculizar microorganismos hasta el bulbo y provocar la infección. Tóxicos Alérgicos Son consecuencia, se cree, de una intromisión por parte del tóxico en la estructura de las proteínas de nuestro organismo. Esto generaría una respuesta inmunológica con la producción de anticuerpos y descarga de histamina. Todo ello daría lugar a una manifestación tal, como formación de vesículas, picores, etc. Este tipo de reacciones se van potenciando a medida que se va teniendo contacto con los tóxicos alérgenos, produciéndose el denominado fenómeno de sensibilización, por el cual una cantidad mínima de sustancia origina efectos desproporcionados. Dentro de este tipo de reacciones están las dermatitis por contacto, producidas por níquel, cromo, mercurio y sus compuestos, formaldehído, etc. Tóxicos Asfixiantes Un tóxico asfixiante es aquel que priva de alguna forma de oxígeno a un tejido. Por
  26. 26. 34 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO ejemplo, si por la acción de la intoxicación aguda de un irritante se produce edema pulmonar y se perjudica el intercambio de oxígeno, se está produciendo asfixia. No obstante, en la clasificación de los tóxicos asfixiantes no consideramos los irritantes primarios y la acción de asfixia no será por su deterioro de los pulmones. Los tóxicos asfixiantes se clasifican en simples y químicos. Los asfixiantes simples tienen su acción fuera del organismo, ya que su presencia en la atmósfera desplaza el oxígeno, disminuyendo su concentración y como consecuencia su presión parcial. Esto es importante, teniendo en cuenta que los intercambios de oxígeno del alvéolo pulmonar a la sangre venosa o desoxigenada, se efectúan en función del grandiente de presiones (104-40) y a partir de cierto punto se puede producir anoxia o falta de oxígeno. Entre los asfixiantes simples se encontrarían el CO2 , nitrógeno, metanopropano y butano. Los asfixiantes químicos actúan impidiendo el normal suministro de oxígeno a los tejidos. El asfixiante químico más conocido es el monóxido de carbono CO, que tiene una afinidad química con la hemoglobina superior que el oxígeno, formando carboxihemoglobina, e impidiendo el transporte de oxígeno. Ejemplo también de al- teracióndelafuncióndehemoglobinaeslaaccióndelosproductoscomonitrobenceno, la anilina y oxidantes débiles, que transforman a ésta en metahemoglobina por oxi- dación del Fe++ a F+++ (en realidad, como vimos antes, esto lo consigue el producto intermedio de la reducción, la fenil hidroxilamina). El cianhídrico forma un complejo estable con la enzima respiratoria, la oxidasa citocromo, de lo que resulta la inhibición enzimática y la hipoxia correspondiente. Existen otras acciones tóxicas que también se encuadran en este apartado. Por ejem- plo, el nitrobenceno reduce la presión sanguínea, la arsenamina actúa destruyendo los glóbulos rojos, el sulfhídrico causa parálisis del sistema muscular respiratorio. Tóxicos Anestésicos Este tipo de tóxicos actúa en el sistema nervioso central, SNC, fundamentalmente en el cerebro. Nos vamos a centrar en dos características de este último: - La fuerte irrigación que posee. - El carácter lípido de su composición. La fuerte irrigación se comprende porque la gran actividad del cerebro hace que el gasto de glucosa y de oxigeno, que son suministrados por la sangre, sea elevado. El carácter lipídico del sistema nervioso y más concretamente del cerebro proviene de la mielina, que actúa de aislante de los auténticos fenómenos eléctricos que tienen lugar en las neuronas.
  27. 27. RIESGO QUÍMICO 35PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N En estas condiciones se comprende que tóxicos liposolubles fundamentalmente disolventes, tendrán fácil acceso al sistema nervioso, actuando con efectos narcóticos o depresivos, aunque también pudiendo causar lesiones graves e irreversibles. La efec- tividad del tóxico está en función de la solubilidad y de su potencial de acción. La liposolubilidad decrece con el número de átomos de carbono de la serie homóloga y, por contra, la toxicidad aumenta según lo hace la cadena de átomos de carbono. La capacidad narcótica disminuye cuando existen muchos grupos hidróxilos. La presen- cia de grupos carboxilos evita la acción anestésica, aunque los ésteres la posean lige- ramente, así el ácido- acético no es anestésico, en cambio el acetato de etilo si lo es. Tóxicos que Alteran el Hígado Vimos el importante papel que juega el hígado en los fenómenos de desintoxicación, bien generando las enzimas adecuadas, o propiciando los fenómenos de conjugación. Una intoxicación superior a la que el hígado es capaz de asumir, supondría una hiperfunción o el deterioro de este órgano. La hiperfunción se manifiesta por un aumento del tamaño del hígado. La cirrosis es un fenómeno constructivo en el hígado que ha sufrido lesión grave con muerte celular; pero esta regeneración es sólo estructural y no funcional, por lo que el daño es irreversible. Entre los tóxicos que dañan el hígado está el tetracloruro de carbono, que produce necrosis. El tetracloroetano es probablemente el más tóxico de los hidrocarburos dorados, pro- duce atrofia aguda en el hígado y las nitrosaminas son capaces de producir graves daños en este órgano. Afección a tener en cuenta bajo el punto de vista toxicológico es la que altera la síntesis de porfirinas, intermediarias de la síntesis del hemo, parte constituyente de la hemoglobina. Entre los productos industriales que producen esta alteración están los compuestos organoclorados, tolueno, etc. Tóxicos que Producen Alteración en los Riñones Cuando estudiábamos las características del riñón, veíamos que las condiciones del glomérulo para permitir la salida de sustancias era que, el tamaño molecular de estas era limitado y que debían poseer hidrosolubilidad; pues bien, la ausencia de algunas de estas condiciones pueden llevar a nefropatías obstructivas, por ejemplo, fosfatos insolubles o agregados de polímeros sintéticos. Algunos hidrocarburos halogenados lesionan el riñón tanto como el hígado, produ- ciendo necrosis epitelial.
  28. 28. 36 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO Agentes Neurotóxicos Son los que de una forma u otra manifiestan sus principales síntomas en el sistema nervioso. Entre ellos tenemos metales como el manganeso y el mercurio. El sistema nervioso central se manifiesta particularmente sensible a los compuestos organometálicos por ejemplo, alquilmercúricos y plomotetraetilo. Compuestos de es- taño trialquilo pueden causar edema en el sistema nervioso central. El talio, compuestos organoplúmbicos, organofosfatos, etc, actuarán perfectamente en el sistema nervioso periférico. La naturaleza de las lesiones que se generan, reversibles o irreversibles, dependerá de la parte de la neurona dañada: - Neuropatía, si se daña el cuerpo neuronal. - Axonopatia, si se daña el axón. - M ielinopatía, si se deteriora el recubrimiento de mielina. Tóxicos que Actúan en la Sangre o en el Sistem a Hematopoyético Ya vimos que existían tóxicos asfixiantes que actuaban modificando la hemoglobina en metahemoglobina caso de la anilina, nitritos y toluidina. La arsina produce hemólisis o destrucción de los glóbulos rojos con el derramamiento de la hemoglobina en ellos contenida. Pero una acción más profunda, si cabe, es la que lleva a cabo el benceno, en el sistema hematopoyético. En este sistema es donde se generan las células que constituyen la sangre, localizándose esta acción en la médula ósea, órgano hemopoyético más importante, y generador de los glóbulos rojos. La alteración de este tejido por el benceno produce una anemia peligrosa. Agentes Cancerígenos Vimos que una forma de acción de los tóxicos podía ser afectando las estructuras del DNA y RNA, aspecto éste importante, considerando que el DNA (ácido desoxorribonucleico) es una molécula que constituye el código que dirige las activida- des cotidianas de la célula. El RNA (ácido ribonucleico) suministra al ribosoma los modelos para fabricar las proteínas necesarias. La modificación de estos ácidos, con- tenidos en el núcleo celular, constituye un desorden genético, teniendo en cuenta el máximo protagonismo del DNA en la reproducción celular. Estas alteraciones pueden producir efectos:
  29. 29. RIESGO QUÍMICO 37PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N - Mutagénicos: alteraciones que se heredan. - Carcinógenos: alteraciones que no se heredan. - Teratogénicos: malformaciones congénitas. El cáncer se ha definido como un gran grupo de enfermedades caracterizadas por un crecimiento y difusión incontrolado de células. Si esta difusión continúa, existe una destrucción del organismo. Una de las múltiples causas que se ha comprobado tienen relación con la generación del cáncer es la exposición a ciertos productos químicos industriales, clasificándose estos en: - Compuestos químicos. - Metales. - Polvos y fibras. El gran interés en la investigación sobre los cancerígenos origina una corriente conti- nua de información sobre el hallazgo de nuevos cancerígenos. Por ello, recomenda- mos consultar las últimas tablas TLV’s existentes, donde se refleja información sobre estas sustancias. Factores que intervienen en la acción carcinogenética son la presencia de co- carcinógenos, que propician o potencian la acción de aquél, ejemplo: tabaco-asbesto o la edad que marca el envejecimiento celular y consiguiente susceptibilidad al tóxico. El tiempo de latencia, tiempo que transcurre entre la exposición y el efecto, puede ser muy dilatado, años, en el caso de los cancerígenos. Factores que Intervienen en la Toxicidad Factores que dependen del medio ambiente: - Presión atmosférica. - Temperatura. - Actividad lumínica. - Etcétera. Factores que dependen del individuo: - Sexo. - Edad.
  30. 30. 38 PREVENCION A.R.T. - MÓ DULO DE CAPACITACIÓ N RIESGO QUÍMICO - Idiosincrasia. - Enfermedades. Factores de la propia intoxicación: - Vía de absorción. - Concentración. - Coincidencia con otros tóxicos: • Efectos aditivos. • Efectos potenciadores. Ciclos biológicos: - Ciclo circadiano. Como conclusión exponemos en cuadros las partes del organismo afectados por los distintos tóxicos (extracto de la Guía de Riesgo Químicos NIOSH/OSHA, traducido por elINSHT1982).

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