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Homero Ulises Gentile
                   Ing. Agr. – Abogado
FUENTE: Instituto de Capacitación en la Contaminación del Aire (APTI)
         Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. (EPA)
La Toxicología es el estudio de las sustancias tóxicas
 o venenos. En esta unidad abordaremos la
 exposición    humana y la absorción          de las
 sustancias tóxicas en el ambiente, en particular en
 el aire que respiramos.
¿Cómo entran al cuerpo los
    contaminantes tóxicos del aire?
Las principales vías de exposición de los contaminantes
  del aire según su importancia son las siguientes:
1. Contacto con la piel u ojos.
2. Ingesta.
3. Inhalación.


 Todos podemos estar expuestos a las sustancias
            tóxicas por muchas vías.
La Piel.
El primer punto de contacto entre el cuerpo humano y
  los contaminantes tóxicos del aire es la piel.
Sin embargo a diferencia de las vías respiratorias y el
  aparato digestivo, esta no está diseñada para la
  absorción.
La Piel.
Cuando la superficie no está dañada, la piel sirve como
 una eficaz barrera contra la mayoría de las sustancias
 extrañas.
De los miles de potenciales contaminantes tóxicos del
 aire, solo pocos tienen las características químicas
 necesarias para ser absorbidos fácilmente por la piel.
Los Ojos.
Los mencionamos a pesar que son una vía menor de
  exposición.
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  diminutos superficiales y carecer de una capa exterior
  gruesa absorben las sustancias más fácilmente que la
  piel.
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  envenenamiento por esta vía.
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  digestivo, aunque esto solo se aplica a las sustancias
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Las sustancias transportadas por el aire que entran a las
  vías respiratorias a través de la boca o la nariz pueden
  ser retenidas en la capa protectora de la mucosa y
  transportadas a la faringe ser ingeridas.
Inhalación.
La inhalación por los pulmones es la vía que supone más
  problemas en lo que a contaminantes tóxicos del aire
  se refiere.
La mayoría de las sustancias que se encuentran en los
  pulmones tienen acceso fácil a la circulación por el
  cuerpo y pueden llegar prácticamente a cualquier
  punto de éste.
Exposición y Dosis
El factor crítico al determinar los efectos adversos para la
  salud relacionados con los contaminantes tóxicos del
  aire no es la exposición a una sustancia sino la
  cantidad de esta sustancia que llega hasta un tejido o
  célula donde puede causar un efecto.
  La exposición se caracteriza por el contacto entre
                 un agente y un organismo.
El nivel de exposición se traduce en la cantidad
  disponible de una sustancia para la absorción.
Exposición y Dosis
La Dosis es por otra parte la cantidad de una sustancia
  realmente absorbida por el cuerpo.
La dosis absorbida es entonces la cantidad de una
  sustancia que un organismo ha absorbido, mientras
  que la dosis efectiva es la cantidad de una sustancia
  que llega a una parte del cuerpo donde puede originar
  un efecto adverso.
Exposición y Dosis

Por lo antes expuesto generalmente la dosis efectiva se
  calcula a partir de la dosis absorbida, y esta a su vez se
  determina mediante las concentraciones sanguíneas.

  DOSIS EFECTIVA


               CONCENTRACIÓN SANGUÍNEA



                                       DOSIS ABSORBIDA
Descripción de los Efectos
Todos los efectos adversos para la salud de los
  contaminantes tóxicos del aire se pueden clasificar
  como locales o sistémicos.
Los efectos locales ocurren en la puerta de entrada, es
  decir donde se produce la absorción.
Las sustancias altamente reactivas tienden a ejercer sus
  efectos localmente, en el primer lugar de contacto.
Descripción de los Efectos
Los efectos sistémicos por el contrario ocurren en un
 lugar distinto, luego de haber sido absorbida,
 distribuida, y quizá incluso metabolizada.
Los componentes más estables tienen más posibilidades
 de ser trasportados por la sangre hasta zonas que
 presentan una sensibilidad particular a ellos.
 Algunas sustancias tóxicas, como los plaguicidas
  organofosforados, pueden originar efectos tanto
                locales como sistémicos.
Descripción de los Efectos
La parte del cuerpo en la que la sustancia química origina
  efectos adversos se denomina “tejido diana”. Pero un
  tejido diana puede ser en realidad un órgano íntegro, un
  tejido, una célula o tan solo un componente subcelular.
 una sustancia química puede tener más de un tejido diana.
 El tejido diana de una sustancia química puede cambiar con
  el transcurso del tiempo, con la magnitud de la dosis o la
  duración de esta.
 Las interacciones químicas y el metabolismo pueden crear
  sustancias con lugares diana distintos de los que tendría la
  sustancia química original.
Clasificación de la Actividad entre
          Sustancias Químicas.

A menudo la exposición de combinaciones de sustancias
  químicas tiene efectos diferentes de los que tendría
  una exposición independiente de las mismas.
Estos efectos pueden ser:
1. Aditivos.
2. Sinérgicos.
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Efecto Aditivo.
Un efecto aditivo es un efecto combinado de dos o más
 sustancias químicas que equivale a la suma de los
 efectos aislados de cada una de ellas.

                       2+2=4
Cada sustancia química realiza sus acciones como si no
  existiera la otra, este es el efecto observado más común
  en las exposiciones a sustancias químicas simultáneas.
Por ejemplo los efectos de distintos plaguicidas
  organofosforados se combinan de manera aditiva.
Efecto Sinérgico.
La sinergia supone un efecto combinado de dos o más
  sustancias químicas que es mucho mayor que la suma
  de los efectos de cada sustancia en forma individual.

                     2+2=10
Un buen ejemplo son el tetra cloruro de carbono y el
 etanol, ambas hepato tóxicas, que producen juntas
 mucho más daño que de forma aditiva.
Antagonismo.
En el antagonismo dos o más sustancias químicas
 interfieren en las acciones de cada una de ellas, o bien
 una interfiere con la acción de otra, por lo que el efecto
 combinado es menor que la suma de los efectos
 individuales.
                          2+2=3
La interacción antagónica constituye la base para la
  mayoría de los antídotos de venenos.
Tolerancia.
La tolerancia es una interacción química comúnmente
  observada y relacionada con el antagonismo.
La tolerancia con sustancias tóxicas puede permitirle a
  un individuo resistir niveles que normalmente
  hubieran sido sumamente tóxicos o incluso letales.
Investigaciones recientes demostraron que ciertas
  poblaciones sometidas al ozono están desarrollando
  tolerancia al mismo por el solo hecho de estar
  expuestas a él en el aire ambiente.
Toxico – Cinética
  ¿o qué hace el cuerpo con las sustancias que ingresan en él?


La toxico cinética se ocupa
   del movimiento de las
   sustancias químicas
   hacia, dentro y fuera del
   cuerpo.
Estos movimientos son los
   siguientes:
1.    Absorción.
2. Distribución.
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1. Absorción.
Un organismo absorbe nutrientes y otras sustancias de
  su entorno para su desarrollo, pero lamentablemente
  este eficiente sistema de absorción funciona
  igualmente bien      para la absorción de muchas
  sustancias tóxicas que entran a los pulmones o al
  aparato digestivo.
Las sustancias pueden cruzar las membranas biológicas
  mediante el transporte activo o pasivo.
    Las membranas que nos interesan son las de:
    La piel, los pulmones, y del aparato digestivo.
1. Absorción. La Piel.
Si bien la vía de absorción por la piel no es la más idónea
  para las sustancias que se encuentran en el aire, puede
  producirse la misma y dependerá de lo siguiente:
1. Las propiedades de la sustancia química.
2. El espesor de la capa exterior de la piel.
3. La difusividad de la capa exterior.
4. Estado de la capa exterior.
5. Estado de hidratación de la capa exterior.
1. Absorción. Los Pulmones.
La mayor absorción de contaminantes tóxicos presentes
  en el aire se producen por medio de los pulmones.
Depende de algunos factores, a saber:
1. Propiedades físico químicas de las sustancias.
2. Anatomía y función respiratoria y cardiovascular de
   la persona.
3. Tasa y profundidad de la respiración.
1. Absorción. Los Pulmones.
A su vez la tasa de absorción de un gas depende en gran
  parte de la presencia de gas en la sangre y de la
  solubilidad de este.
Para los gases de la sangre con baja solubilidad, la tasa de
  absorción depende principalmente del flujo sanguíneo
  a través de los pulmones.
1. Absorción. Aparato Digestivo.
Debido a que las partículas atrapadas en la cobertura
  mucosa del aparato respiratorio pueden ser ingeridas
  con el tiempo, el aparato digestivo termina siendo una
  vía de exposición para los contaminantes tóxicos del
  aire.
La absorción puede efectivizarse a lo largo de todo el
  aparato digestivo, incluida boca y recto, pero la zona
  más importante se ubica en el intestino delgado.
De allí al hígado, y luego de procesados comienzan los
  procesos tóxico cinéticos de distribución, metabolismo
  y excreción.
2. Distribución.
Una vez absorbida la sustancia, y dentro del torrente
  sanguíneo puede alcanzar virtualmente cualquier
  parte del cuerpo.
Sin embargo todavía deberá dejar el torrente sanguíneo y
  entrar en las células corporales.
La tasa de distribución dependerá de dos factores:
1. El flujo sanguíneo a través del tejido.
2. La facilidad de la sustancia para atravesar las
    membranas capilares (mayor liposolubilidad).
3. Metabolismo. (Biotransformación)
El tercer     proceso de la secuencia ADME, el
  metabolismo      también     es   conocido     como
  biotransformación.
Comprende la suma de procesos por los cuales un
  organismo vivo somete una sustancia extraña a un
  cambio químico.
  La biotransformación de sustancias tóxicas en el
    cuerpo busca que las sustancias lipofílicas sean
          más hidrofílicas o solubles en agua.
3. Metabolismo. (Biotransformación)
1. El compuesto de origen se descompone en
   metabolitos.
2. Los metabolitos pueden ser más o menos tóxicos
   que el compuesto de origen.
3. El órgano principal de biotransformación es el
   hígado.
4. Excreción. La Piel.
Las sustancias pueden salir del cuerpo o excretarse de
  diversas maneras.
Las cantidades reducidas de sustancias se pueden
  eliminar mediante secreciones del sudor, lágrimas,
  saliva y leche
Sin embargo, así como la piel es una vía insignificante de
  absorción, las mencionadas excreciones constituyen
  vías menores par a la excreción de sustancias tóxicas.
4. Excreción. Los Pulmones.
Una vía más significativa de excreción son los pulmones,
 que constituyen la vía principal de eliminación de
 sustancias que se encuentran en forma gaseosa a la
 temperatura del cuerpo.
Un caso sería el del tetra cloruro de carbono, que puede
 ingerirse en forma líquida y excretarse parcialmente
 por los pulmones en forma de vapor.
4. Excreción. El hígado.
El hígado se encuentra en la primera línea en la
  eliminación de las sustancias tóxicas porque procesa
  toda la sangre que proviene del intestino delgado.
Los tóxicos se pueden secretar en la bilis dentro del
  intestino delgado para eliminarse en las heces.
Esta es la vía primaria de excreción para mucho metales
  traza, como el cadmio, el mercurio y el plomo, así
  como muchas moléculas grandes como las de los
  plaguicidas.
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN.
   ingenierogentilehu@yahoo.com.ar

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CONTAMINACIÓN DEL AIRE 03 toxicología ambiental

  • 1. Homero Ulises Gentile Ing. Agr. – Abogado FUENTE: Instituto de Capacitación en la Contaminación del Aire (APTI) Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. (EPA)
  • 2. La Toxicología es el estudio de las sustancias tóxicas o venenos. En esta unidad abordaremos la exposición humana y la absorción de las sustancias tóxicas en el ambiente, en particular en el aire que respiramos.
  • 3. ¿Cómo entran al cuerpo los contaminantes tóxicos del aire? Las principales vías de exposición de los contaminantes del aire según su importancia son las siguientes: 1. Contacto con la piel u ojos. 2. Ingesta. 3. Inhalación. Todos podemos estar expuestos a las sustancias tóxicas por muchas vías.
  • 4. La Piel. El primer punto de contacto entre el cuerpo humano y los contaminantes tóxicos del aire es la piel. Sin embargo a diferencia de las vías respiratorias y el aparato digestivo, esta no está diseñada para la absorción.
  • 5. La Piel. Cuando la superficie no está dañada, la piel sirve como una eficaz barrera contra la mayoría de las sustancias extrañas. De los miles de potenciales contaminantes tóxicos del aire, solo pocos tienen las características químicas necesarias para ser absorbidos fácilmente por la piel.
  • 6. Los Ojos. Los mencionamos a pesar que son una vía menor de exposición. Debido a que poseen muchos vasos sanguíneos diminutos superficiales y carecer de una capa exterior gruesa absorben las sustancias más fácilmente que la piel. El fluoroacetato es una sustancia que puede originar envenenamiento por esta vía.
  • 7. Ingesta. La ingesta incluye el paso a través del aparato digestivo, aunque esto solo se aplica a las sustancias que se comen. Las sustancias transportadas por el aire que entran a las vías respiratorias a través de la boca o la nariz pueden ser retenidas en la capa protectora de la mucosa y transportadas a la faringe ser ingeridas.
  • 8. Inhalación. La inhalación por los pulmones es la vía que supone más problemas en lo que a contaminantes tóxicos del aire se refiere. La mayoría de las sustancias que se encuentran en los pulmones tienen acceso fácil a la circulación por el cuerpo y pueden llegar prácticamente a cualquier punto de éste.
  • 9. Exposición y Dosis El factor crítico al determinar los efectos adversos para la salud relacionados con los contaminantes tóxicos del aire no es la exposición a una sustancia sino la cantidad de esta sustancia que llega hasta un tejido o célula donde puede causar un efecto. La exposición se caracteriza por el contacto entre un agente y un organismo. El nivel de exposición se traduce en la cantidad disponible de una sustancia para la absorción.
  • 10. Exposición y Dosis La Dosis es por otra parte la cantidad de una sustancia realmente absorbida por el cuerpo. La dosis absorbida es entonces la cantidad de una sustancia que un organismo ha absorbido, mientras que la dosis efectiva es la cantidad de una sustancia que llega a una parte del cuerpo donde puede originar un efecto adverso.
  • 11. Exposición y Dosis Por lo antes expuesto generalmente la dosis efectiva se calcula a partir de la dosis absorbida, y esta a su vez se determina mediante las concentraciones sanguíneas. DOSIS EFECTIVA CONCENTRACIÓN SANGUÍNEA DOSIS ABSORBIDA
  • 12. Descripción de los Efectos Todos los efectos adversos para la salud de los contaminantes tóxicos del aire se pueden clasificar como locales o sistémicos. Los efectos locales ocurren en la puerta de entrada, es decir donde se produce la absorción. Las sustancias altamente reactivas tienden a ejercer sus efectos localmente, en el primer lugar de contacto.
  • 13. Descripción de los Efectos Los efectos sistémicos por el contrario ocurren en un lugar distinto, luego de haber sido absorbida, distribuida, y quizá incluso metabolizada. Los componentes más estables tienen más posibilidades de ser trasportados por la sangre hasta zonas que presentan una sensibilidad particular a ellos. Algunas sustancias tóxicas, como los plaguicidas organofosforados, pueden originar efectos tanto locales como sistémicos.
  • 14. Descripción de los Efectos La parte del cuerpo en la que la sustancia química origina efectos adversos se denomina “tejido diana”. Pero un tejido diana puede ser en realidad un órgano íntegro, un tejido, una célula o tan solo un componente subcelular.  una sustancia química puede tener más de un tejido diana.  El tejido diana de una sustancia química puede cambiar con el transcurso del tiempo, con la magnitud de la dosis o la duración de esta.  Las interacciones químicas y el metabolismo pueden crear sustancias con lugares diana distintos de los que tendría la sustancia química original.
  • 15. Clasificación de la Actividad entre Sustancias Químicas. A menudo la exposición de combinaciones de sustancias químicas tiene efectos diferentes de los que tendría una exposición independiente de las mismas. Estos efectos pueden ser: 1. Aditivos. 2. Sinérgicos. 3. Antagónicos.
  • 16. Efecto Aditivo. Un efecto aditivo es un efecto combinado de dos o más sustancias químicas que equivale a la suma de los efectos aislados de cada una de ellas. 2+2=4 Cada sustancia química realiza sus acciones como si no existiera la otra, este es el efecto observado más común en las exposiciones a sustancias químicas simultáneas. Por ejemplo los efectos de distintos plaguicidas organofosforados se combinan de manera aditiva.
  • 17. Efecto Sinérgico. La sinergia supone un efecto combinado de dos o más sustancias químicas que es mucho mayor que la suma de los efectos de cada sustancia en forma individual. 2+2=10 Un buen ejemplo son el tetra cloruro de carbono y el etanol, ambas hepato tóxicas, que producen juntas mucho más daño que de forma aditiva.
  • 18. Antagonismo. En el antagonismo dos o más sustancias químicas interfieren en las acciones de cada una de ellas, o bien una interfiere con la acción de otra, por lo que el efecto combinado es menor que la suma de los efectos individuales. 2+2=3 La interacción antagónica constituye la base para la mayoría de los antídotos de venenos.
  • 19. Tolerancia. La tolerancia es una interacción química comúnmente observada y relacionada con el antagonismo. La tolerancia con sustancias tóxicas puede permitirle a un individuo resistir niveles que normalmente hubieran sido sumamente tóxicos o incluso letales. Investigaciones recientes demostraron que ciertas poblaciones sometidas al ozono están desarrollando tolerancia al mismo por el solo hecho de estar expuestas a él en el aire ambiente.
  • 20. Toxico – Cinética ¿o qué hace el cuerpo con las sustancias que ingresan en él? La toxico cinética se ocupa del movimiento de las sustancias químicas hacia, dentro y fuera del cuerpo. Estos movimientos son los siguientes: 1. Absorción. 2. Distribución. 3. Metabolismo. 4. Excreción.
  • 21.
  • 22. 1. Absorción. Un organismo absorbe nutrientes y otras sustancias de su entorno para su desarrollo, pero lamentablemente este eficiente sistema de absorción funciona igualmente bien para la absorción de muchas sustancias tóxicas que entran a los pulmones o al aparato digestivo. Las sustancias pueden cruzar las membranas biológicas mediante el transporte activo o pasivo. Las membranas que nos interesan son las de:  La piel, los pulmones, y del aparato digestivo.
  • 23. 1. Absorción. La Piel. Si bien la vía de absorción por la piel no es la más idónea para las sustancias que se encuentran en el aire, puede producirse la misma y dependerá de lo siguiente: 1. Las propiedades de la sustancia química. 2. El espesor de la capa exterior de la piel. 3. La difusividad de la capa exterior. 4. Estado de la capa exterior. 5. Estado de hidratación de la capa exterior.
  • 24. 1. Absorción. Los Pulmones. La mayor absorción de contaminantes tóxicos presentes en el aire se producen por medio de los pulmones. Depende de algunos factores, a saber: 1. Propiedades físico químicas de las sustancias. 2. Anatomía y función respiratoria y cardiovascular de la persona. 3. Tasa y profundidad de la respiración.
  • 25. 1. Absorción. Los Pulmones. A su vez la tasa de absorción de un gas depende en gran parte de la presencia de gas en la sangre y de la solubilidad de este. Para los gases de la sangre con baja solubilidad, la tasa de absorción depende principalmente del flujo sanguíneo a través de los pulmones.
  • 26. 1. Absorción. Aparato Digestivo. Debido a que las partículas atrapadas en la cobertura mucosa del aparato respiratorio pueden ser ingeridas con el tiempo, el aparato digestivo termina siendo una vía de exposición para los contaminantes tóxicos del aire. La absorción puede efectivizarse a lo largo de todo el aparato digestivo, incluida boca y recto, pero la zona más importante se ubica en el intestino delgado. De allí al hígado, y luego de procesados comienzan los procesos tóxico cinéticos de distribución, metabolismo y excreción.
  • 27. 2. Distribución. Una vez absorbida la sustancia, y dentro del torrente sanguíneo puede alcanzar virtualmente cualquier parte del cuerpo. Sin embargo todavía deberá dejar el torrente sanguíneo y entrar en las células corporales. La tasa de distribución dependerá de dos factores: 1. El flujo sanguíneo a través del tejido. 2. La facilidad de la sustancia para atravesar las membranas capilares (mayor liposolubilidad).
  • 28. 3. Metabolismo. (Biotransformación) El tercer proceso de la secuencia ADME, el metabolismo también es conocido como biotransformación. Comprende la suma de procesos por los cuales un organismo vivo somete una sustancia extraña a un cambio químico. La biotransformación de sustancias tóxicas en el cuerpo busca que las sustancias lipofílicas sean más hidrofílicas o solubles en agua.
  • 29. 3. Metabolismo. (Biotransformación) 1. El compuesto de origen se descompone en metabolitos. 2. Los metabolitos pueden ser más o menos tóxicos que el compuesto de origen. 3. El órgano principal de biotransformación es el hígado.
  • 30.
  • 31. 4. Excreción. La Piel. Las sustancias pueden salir del cuerpo o excretarse de diversas maneras. Las cantidades reducidas de sustancias se pueden eliminar mediante secreciones del sudor, lágrimas, saliva y leche Sin embargo, así como la piel es una vía insignificante de absorción, las mencionadas excreciones constituyen vías menores par a la excreción de sustancias tóxicas.
  • 32. 4. Excreción. Los Pulmones. Una vía más significativa de excreción son los pulmones, que constituyen la vía principal de eliminación de sustancias que se encuentran en forma gaseosa a la temperatura del cuerpo. Un caso sería el del tetra cloruro de carbono, que puede ingerirse en forma líquida y excretarse parcialmente por los pulmones en forma de vapor.
  • 33. 4. Excreción. El hígado. El hígado se encuentra en la primera línea en la eliminación de las sustancias tóxicas porque procesa toda la sangre que proviene del intestino delgado. Los tóxicos se pueden secretar en la bilis dentro del intestino delgado para eliminarse en las heces. Esta es la vía primaria de excreción para mucho metales traza, como el cadmio, el mercurio y el plomo, así como muchas moléculas grandes como las de los plaguicidas.
  • 34.
  • 35. MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN. ingenierogentilehu@yahoo.com.ar