Agentes toxicos

AGENTES TOXICOS Dr. Fernando Cussi 2010

Introducción Los Metales son elementos químicos que generalmente se hallan presentes en la atmósfera, rocas o yacimientos en muy bajas concentraciones Muchos de ellos son necesarios para los seres vivos en cantidades muy pequeñas. Pero otros pueden ser perjudiciales para los seres vivos, aún en pequeñas cantidades, produciendo diversas anomalías en la salud. Por ejemplo, algunos metales pesados son arsénico, berilio, cadmio, cromo, mercurio y plomo.

Introducción La consecuencia más grave de la presencia de metales pesados en el ambiente es que no son degradados, ni química ni biológicamente por la naturaleza, por lo que se acumulan en los tejidos de los seres vivos, causando graves daños. Como consecuencia de este proceso, las concentraciones de metales pueden alcanzar valores muy superiores a los encontrados en la atmósfera.

Efectos tóxicos de metales Los metales se hallan presentes formando parte de todos los seres vivos. Los metales son considerados no esenciales cuando no tienen una función biológica conocida, y esenciales, cuando son necesarios para el desarrollo y el crecimiento normal de los organismos.

Efectos tóxicos de metales El peligro de los elementos metálicos potencialmente tóxicos depende de su concentración en el medio y de su combinación con compuestos orgánicos presentes en los sedimentos costeros y su ingreso a las cadenas alimentárias, donde pueden ocurrir procesos de bioconcentración, bioacumulación biomagnificación.

Relación entre dosis y efecto La correspondencia entre la cantidad de tóxico y la magnitud del efecto es lo que se conoce como la relación dosis-efecto o dosis-respuesta, y tal como se mencionó antes, es uno de los conceptos centrales de la toxicología. EFECTO Lo que se denomina efecto o respuesta tóxica es un cambio orgánico permanente que debe de poder ser medido en el componente bajo estudio y tener un valor de cero cuando la dosis es cero. La medición puede hacerse a diferentes niveles; molecular, celular, órgano, organismo, pero independientemente del nivel, el efecto debe ser medible.

Dosis y efecto Se basa en el concepto de que una dosis o un período de exposición (a una sustancia química, fármaco o sustancia tóxica), producirá un impacto (efecto) en el organismo expuesto. Habitualmente, cuanto más prolongada o más intensa es la dosis, mayor es la reacción o el efecto. A esto se hace referencia cuando se dice "la dosis determina el veneno".

Factores que influyen sobre la toxicidad de los metales Entre las propiedades toxicológicas que presentan los metales podemos destacar las siguientes: Interacción del metal con una proteína, la metalotioneína, que actuará de transportadora de iones. Acumulación, principalmente, en el SNC, hígado, riñones, pulmones. Competición con otros oligoelementos, por los sitios de unión a proteínas. Unión a sistemas enzimáticos

Carcinogénesis inducida por metales La exposición a los metales se realiza principalmente por dos vías, la inhalación y la ingestión, favoreciendo la aparición de tumores en distintas localizaciones del cuerpo (hígado, riñones, pulmones y testículo). Las fuentes de contaminación de estos metales son diversas, pero podemos destacar las siguientes:

Carcinogénesis inducida por metales Fuentes naturales: la mayor fuente natural de liberación a la atmósfera es la actividad volcánica. El suelo se contamina por este metal a través de los desechos de la fabricación de cementos y a través de residuos sólidos y de aguas residuales municipales. La minería de metales

Carcinogénesis inducida por metales Fuentes industriales: entre las industrias podemos citar la galvanoplastia, baterías, grabados, pigmentos de pinturas y vidrios... Fuentes agrícolas: algunos pesticidas, actualmente prohibidos, han aportado concentraciones variables de este metal a algunos alimentos, como por ejemplo el arroz o el trigo

Metales esenciales con potencial de toxicidad Los metales están presentes en el planeta desde su formación. Fueron parte del medio donde evolucionaron las organismos vivos. Por lo tanto, éstos desarrollaron, lo largo de su historia evolutiva, mecanismos fisiológicos que les permitieron vivir en un medio que los contenía, llegando algunos de ellos, a ser indispensables para la vida.

Metales esenciales con potencial de toxicidad No se niega la potencial toxicidad de los metales, ya que, como ocurre con todas las sustancias (incluidos el agua y el oxígeno), existen umbrales de concentración por sobre los que los mecanismos regulatorios del organismo se ven superados, dando paso a la toxicidad.

Metales esenciales con potencial de toxicidad Dentro de los metales esenciales para la vida, pero por cierto en cantidades adecuadas, están: boro, cobre, cromo, hierro, manganeso, molibdeno, níquel, selenio y zinc. Otros metales como: el aluminio, arsénico, cadmio, plomo, litio etc., también deben estar presentes, pero en cantidades aún más pequeñas.

Metales esenciales con potencial de toxicidad Por ejemplo el cobre está involucrado, entre otras cosas, en La respiración celular, en la remoción de radicales libres, en la neurotransmisión, la biosíntesis de tejido conectivo, etc. Hay a lo menos doce enzimas que requieren cobre para su función, entre ellas: la lisil oxidasa, la citocromo C oxidasa, ferroxidasas y tirosinasas.

Efectos en la salud Los más peligrosos son el mercurio, el cadmio y el plomo. Como ya ha sido mencionado antes, su toxicidad se agrava debido a su carácter persistente y bioacumulativo: no se degradan y los seres vivos no cuentan con mecanismos para eliminarlos.

Efectos en la salud El mercurio produce daños en el sistema neurológico, fallas renales, trastornos gastrointestinales e incluso llega a producen la muerte. El cadmio es calificado como cancerígeno, causante de trastornos en el aparato digestivo, perjudicial para las embarazadas. Es tóxico para el riñón, produce bronquitis, infertilidad, hipertensión y enfermedades vasculares.

Efectos en la salud Aunque estos tres son los más peligrosos, existen otros cuyos efectos deben ser tomados en cuenta. Como el manganeso (óxido de manganeso) que puede afectar tanto el SNC como al hígado. También, la exposición al níquel puede destruir los tejidos de las membranas nasales. Y las sales de plata, el zinc y el litio que también son elementos nocivos para la salud, si por algún motivo se incorporan al organismo

Pueden el bajo rendimiento escolar, la agresividad y hasta el aumento de la criminalidad tener su origen en la exposición del individuo a ciertos factores químicos?. El químico Arnoldo Ramírez, profesor del Departamento de Química de la Universidad del Valle, considera que sí, pues el ambiente químico juega un papel muy importante en el comportamiento y en el desarrollo mental de las personas. "Hemos notado que las personas que trabajan expuestas al plomo, al mercurio y a los insecticidas la mayoría de las veces son impulsivas, temperamentales y agresivas, con graves problemas de concentración. Su falta de autocontrol los puede llevar incluso a cometer un crimen", afirma el profesor Ramírez. Efectos en la salud

El estrés ocasiona trastornos en el metabolismo del cortisol y la adrenalina, hormonas que controlan las inflamaciones del cuerpo y la actividad de las personas respectivamente. La falta de Zinc en el organismo provoca además anorexia nervosa, es decir la persona pierde el gusto por los alimentos, se deprime, fatiga crónica y se obsesiona por una gordura inexistente. El abuso de ciertas sustancias como el etanol, las anfetaminas, cocaína, nicotina y algunos anticonceptivos orales puede provocar depresión, insomnio y ansiedad.

La exposición al plomo origina un cuadro clínico muy parecido al del mercurio incluyendo agresividad, esquizofrenia y tendencia suicida. De igual manera, influye en la inteligencia y en la habilidad mental de las personas. Estudios realizados en Londres demostraron que el desempeño escolar de los niños que viven en sectores industriales se veía directamente afectado por los niveles de plomo en el aire.

METALES DE USO MÁS FRECUENTES EN LA INDUSTRIA Plata Fotografía, conductores eléctricos, soldadura, galvanización, acuñación, baterías, catalizador. Aluminio Construcción, transporte, envasados, industrias eléctrica y farmaceútica. Arsénico Medicina, veterinaria, aleaciones, pirotécnia, esmaltes, agente depilador, insecticidas, pigmentos, pintura, productos electrónicos, tintes . Cadmio Galvanización, pigmentos, baterías, aleaciones de bajo punto de ebullición. Cobalto Aleaciones, pigmentos, esmaltes, barnices, galvanización. Cromo Metalurgia, materiales refractarios, galvanización, curtidos, pinturas, conservación de madera, industria química. Cobre Industrias eléctrica y automovilística, construcción, fontanería, latón, algicidas, conservación de madera. Hierro Industrias del hierro y acero.

METALES DE USO MÁS FRECUENTES EN LA INDUSTRIA Mercurio Producción de cloruro y soda caústica, insecticidas, industrias farmaceútica y metalúrgica, odontología, catalizador en producción de polímeros sintéticos. Manganeso Metalurgia, baterías, industria química, cerámica. Molibdeno Metalurgia, pigmentos, catalizador, fabricación de vidrio, aditivo en óleos y lubrificantes. Niquel Metalurgia, baterías, equipos solares, galvanización, catalizador en la producción de aceite combustible. Plomo Baterias, gasolina, pigmentos, munición, soldadura, pintura, industria automovilística. Antimonio Plásticos, cerámica, vidrios, pigmentos, productos químicos incombustibles. Vanadio Metalurgia, catalizador, pigmentos. Zinc Aleaciones, bronce y latón, galvanización, baterías, pintura, productos agrícolas, cosméticos y medicinales.

Metales tóxicos El medio ambiente recibe aportes de metales de origen tanto natural como artificial. Son procesos naturales que aportan metales al ambiente, fenómenos geológicos normales como la meteorización y erosión de las rocas, la lixiviación y los fenómenos volcánicos en el fondo marino. Los aportes de origen artificial son consecuencia de la actividad humana, la mayoría procedentes de procesos desarrollados en la minería y en la industria.

Metales tóxicos Mercurio, plomo y cadmio se encuentran entre los metales más prevalentes en el medio ambiente. Todas las formas de mercurio son potencialmente tóxicas. Enfermedad de Minamata. El cadmio se emplea industrialmente como agente antifricción, antioxidante, en aleaciones, en los semiconductores, baterías y en la manufactura de PVC.

Metales tóxicos Entre los casos de envenenamiento por cadmio mejor conocidos y documentados se encuentra el producido en Japón y denominado como enfermedad de Itai-Itai. El plomo está ampliamente distribuido en la naturaleza, pero normalmente el riesgo máximo surge de las emisiones asociadas al uso humano del metal y de sus derivados. Los humos y el polvo proceden de la fundición de plomo, de la fabricación de insecticidas, pinturas, vidrios, y de las gasolinas que contienen aditivos de plomo.

Efectos tóxicos de solventes y vapores El termino "solvente“ significa material usado para disolver otro material, e incluye sistemas acuosos o no acuosos. ¿Qué son efectos tóxicos? Este término se refiere a los efectos en la salud debidos a la exposición a una sustancia tóxica. También son conocidos como efectos venenosos en el cuerpo.

Efectos tóxicos de solventes y vapores Casi todas las personas están expuestas a los solventes. Las exposiciones ocupacionales pueden ocurrir por situaciones que van desde el uso del "líquido corrector" por parte del personal administrativo, hasta el uso de sustancias químicas por parte de los técnicos de industrias.

Efectos tóxicos de solventes y vapores La exposición a solventes se produce durante toda la vida, desde la concepción a la muerte. Por ejemplo, los vapores orgánicos que inhala una mujer embarazada pueden alcanzar el feto. Durante el transcurso de una vida, la persona promedio pasa muchos días en un hospital, donde generalmente prevalecen los olores a solventes y desinfectantes. También se producen exposiciones en el curso de la vida cotidiana, que pueden variar desde la inhalación de vapores provenientes de un periódico recién impreso a la penetración por cualquier vía de un solvente empleado para la limpieza, ya sea en el hogar o en el trabajo. Los efectos de la exposición pueden variar desde un simple desagrado a un olor, o la muerte cuando la concentración es muy alta. Entre ambos extremos, hay todo un espectro de efectos.

USO DE LOS SOLVENTES El propósito de los solventes es transformar una sustancia a una forma adecuada para un uso determinado. La importancia del papel que juegan los solventes está demostrada claramente por el hecho de que muchas sustancias resultan de mayor utilidad cuando están en solución. En el hogar se emplean los solventes orgánicos como agentes para limpieza a seco, diluyentes de pintura y quitamanchas.

USO DE LOS SOLVENTES En la oficina como limpiadores de los tipos de maquinas de escribir y de las superficies de los escritorios, y como removedores de cera. En las lavanderías comerciales, como líquido para limpieza a seco. En las granjas, como pesticidas, y en los laboratorios como reactivos químicos y agentes deshidratantes, limpiadores y como líquidos para extracción.

Propiedades de los solventes Se absorben a través del tracto respiratorio, lo cual depende de la ventilación pulmonar, el coeficiente de la distribución sangre/aire y la circulación a través del alveolo pulmonar. A través de la vía dérmica. El paso de los solventes a la circulación es rápida y son muy solubles en grasas y son muy acumuladas en este. En el organismo sufren una biotransformación.

Efectos tóxicos de solventes Los efectos sobre la salud son: A nivel de SNC. Hígado. Sistema pulmonar. Sistema hematopoyetico. Ejemplo: Benceno es un agente mutagénico reconocido, embriotóxico y carcinogénico.

La exposición a los solventes pueden irritar la piel, las membranas, mucosas la garganta, los pulmones y el SNC. Los más altos niveles de contaminantes, se encuentran en los laboratorios, puede causar falta de respiración, tos, dolor de pecho, falta de coordinación. Irritación y quemadura en la piel ojos, boca y nariz. Exposición severa puede causar la muerte Efectos tóxicos de solventes

Exposición y efectos tóxicos de los solventes El riesgo existente debido a la exposición depende de múltiples factores, se clasifica en tres tipos: Factores de riesgo que aporta el agente químico. Factores de riesgo que aportan las condiciones del puesto de trabajo. Factores de riesgo que aporta el comportamiento del individuo. Los solventes orgánicos son sustancias que a temperatura ambiente se encuentran en estado líquido y pueden desprender vapores. Todos estos solventes son tóxicos.

Hidrocarburos alifáticos clorados y efectos Se usan solos o en combinaciones con naftalenos clorados. Son estables, termoplásticos y no inflamables y su uso principal está en los cables y alambres eléctricos, en la producción de condensadores eléctricos, como aditivos para lubricantes de presión extrema y como revestimientos en fundiciones.

Usos Fabricantes de colorantes Fabricantes de equipo eléctrico Fabricantes de lacas Fabricantes de plastificadores Fabricantes de resinas Fabricantes de textiles no inflamables Manipuladores de caucho Manipuladores de hervicidas Preservadores de madera Recubridores de cable Trabajadores de transformadores Tratantes de papel.

Efectos nocivos Locales. El contacto prolongado produce la formación de comedones [grano con un puntito negro], quistes sebáceos y pústulas, conocidas como cloroacné. También puede producirse irritación de los ojos, la nariz y la garganta.

Efectos nocivos Sistémicos. Los efectos tóxicos dependen del grado de cloración; mientras más alto es el grado de sustitución más agudos son los efectos. La exposición crónica y aguda puede producir lesión hepática. Los signos y síntomas incluyen edema, ictericia, vómitos, anorexia, náuseas, dolores abdominales y fatiga. La ingestión accidental del producto indica que los difenilos policlorados son embriotóxicos y pueden ocasionar muerte fetal.

Propiedades comunes de los solventes Son liposolubles Actúan sobre la piel Actúan sobre el Sistema Nervioso

Solventes Efectos sobre la salud Efectos locales Irritación de piel y mucosas Efectos sitémicos Hígado Riñones Sistema Cardiovascular Sistema reproductor Cáncer Sistema nervioso

Exposición y efectos a la gasolina y kerosene En las últimas décadas, en razón del aumento poblacional y los procesos industriales, se ha incrementado el consumo y transporte del petróleo; como consecuencia de la explotación y búsqueda de nuevos yacimientos. Debido a este aumento en la dependencia del hidrocarburo como combustible, la probabilidad de un accidente en el manejo de estos, también ha aumentado significativamente

Kerosene Es irritante de piel y vías respiratorias (Neumonitis química). Olor típico (aire expirado). Sensación de ardor o quemadura cutánea ( 1 h. post contacto) eritema prurito y ardor ocular. Ingestión: tos, disnea, naúcea, apnea, cianosis, sofocación y vómito. Respiratorio: Neumonitis química, (edema pulmonar, hemorragia, insuficiencia respiratoria, hipoxia).

Propiedad de la toxina de los animales A lo largo de la evolución diferentes grupos animales desarrollaron variadas estrategias tanto para asegurar su alimentación como para defenderse de sus enemigos.

Propiedad de la toxina de los animales Como parte de ellas surgieron los venenos: poderosas mezclas de sustancias químicas de diversa naturaleza capaces de “programar”, en la presa o el predador, una cadena de eventos como forma de garantizar el dominio de la víctima.

Propiedad de la toxina de los animales Las herramientas moleculares capaces de lograr dichas acciones y en el orden correcto, son las toxinas. La mayoría son proteínas y sustancias de bajo peso molecular, peptídicas o no, que tienen como sitio blanco de acción general las enzimas, los receptores, los canales iónicos y las membranas.

Toxinas de los reptiles No todas las serpientes son venenosas y dependiendo de la composición de esta toxina, será mortal o, simplemente, ocasionará daños superficiales.

Clasificación de toxinas Neurotoxinas : bloquean la transmisión neuromuscular uniéndose al receptor colinérgico presente en las fibras musculares esqueléticas, tales como el curare. Toxinas : bloquean ciertos receptores colinérgicos del sistema nervioso central. Dendrotoxinas : aumentan la cantidad de acetilcolina liberada por las terminaciones nerviosas. Pueden interactuar con un canal de potasio sensible al voltaje.

Clasificación de toxinas Cardiotoxinas : alteran las membranas plasmáticas de ciertas células -fibras cardiacas, células excitables, etc.- descomponiéndolas. Provocan paro cardiaco. Sarafotoxinas : potentes vasoconstrictoras que afectan al conjunto del sistema cardiovascular. Provocan paro cardiaco. Miotoxinas : provocan la degeneración de las fibras musculares interactuando con un canal de sodio dependiente del voltaje. Provocan la degeneración de las fibras musculares. Hemorraginas : provocan hemorragias muy graves por alteración de las paredes vasculares.

Toxinas de animales marinos El fugu, fuku o pez globo, es una delicadeza culinaria en Japón El músculo contiene una cantidad muy pequeña de toxina, pero que suele ser suficiente para producir efectos en la lengua y los labios, efectos que son los buscados por los consumidores como una parte de las “sensaciones gustativas” producidas por este peculiar alimento. La toxina se encuentra sobre todo en el hígado y en los órganos sexuales, y en menor concentración en el intestino y en la piel.

Toxina de animales marinos La forma de actuar en caso de picadura de animales marinos es diferente según el animal que la provoca: Erizo de mar: hay que extraer las púas que se hayan clavado con unas pinzas.

Toxina de animales marinos Medusas: estos animales inyectan una toxina a través de múltiples puntos en la zona de contacto con la piel. Pez torpedo: este pez efectúa una descarga eléctrica, con lo que la atención adecuada es la reanimación de la víctima. Peces venenosos: normalmente insertan púas con toxinas que hay que extraer con pinzas; es recomendable en principio aplicar frío para ralentizar la circulación sanguínea y luego calor para matar la toxina, la cual hay que extraer por succión

Toxina de artrópodos El veneno del alacrán posee un pH ácido; es termo resistente, miscible en agua y después de desecación mediante vacío su actividad puede conservarse varios años.

Toxina de artrópodos En México anualmente mueren entre 10 y 20 personas (en su mayoría niños) por la picadura de la "viuda negra", que paraliza el sistema nervioso central y produce fuertes dolores musculares y abdominales que ni la morfina logra aliviar.

Toxinas de animales de Bolivia Frecuentemente, en el hogar, en los intersticios de los adobes, en la maleza del jardín o en la espesura infinita de las selvas de Bolivia, acechan animales, insectos o arácnidos que producen mordeduras o picaduras que pueden contener e inocular distintos tipos de veneno. Algunos de ellos son tóxicos para el hombre en general, otros sólo revisten peligro para las personas alérgicas a ese determinado veneno.

Toxinas de animales de Bolivia Es en esos casos, cuando hay que tener más cuidado, pues un veneno que en apariencia es inofensivo puede llegar a ser mortal. Pero para que la alergia salga a relucir es necesario que la persona haya sido picada por el mismo animal una vez anteriormente, con lo que sabiéndose ya alérgico, uno puede prever la reacción más fácilmente.

Son dos serpientes: las cascabel y las yoperojobobo. Las hormigas con casi siempre las más guerreras. Algunas, como las de Palo Santo. Algunas arañas completan junto a serpientes y escorpiones el trío de mortales asesinos. Particularmente, las viudas negras y las pollito, estas últimas también conocidas como apasancas o tarántulas

Efectos tóxicos de las plantas Casi nunca se habla de las plantas como especies que pueden acarrear problemas al hombre. Pueden ser letales en dosis no adecuadas. Plantas de enorme belleza, como la digitalis, poseen sustancias que pueden provocar un paro cardiaco. Adelfas provocan diarreas, nauseas e incluso postración si se consumen sus flores o frutos.

Efectos tóxicos de las plantas La hiedra si se consumieran sus frutos, el roce con sus hojas puede producir irritaciones en la piel. La leche blanquecina que emana de una hoja o tallo de higuera recién cortado. Incluso la patata contiene un alcaloide que puede provocar toxicidad en personas que las han comido crudas. Las ortigas son las plantas más conocidas como tóxicas al roce con la piel, ya que no plantean problemas cuando se comen después de cocinarlas. Otras especies como tejos, acónitos, son menos conocidas y muy peligrosas

Dedalera ( Digiitalis ) Toda la planta es tóxica pero en mayor proporción las hojas y en especial las superiores Acónito, revientavacas. Toda la planta es tóxica en especial las raices y las hojas Urtica dioica . Hay que tener cuidado tambien con las ortigas , cuyo simple roce provoca irritaciones cutáneas, por los pelillos urticantes que poseen las hojas.Podemos encontrarlas tanto en lugares húmedos como en secarrales

Antivenenos Actualmente se producen 3 tipos de antivenenos en el mundo: 1) de IgG fraccionada del plasma equino hiperinmune con sulfato de amonio o ácido caprílico. 2) digeridos con pepsina para obtener fragmentos F(ab’). 3) de origen ovino y digeridos con papaína para obtener fragmentos Fab. Algunos de los factores relacionados con la neutralización veneno - antiveneno in vivo son: a) la dosis y farmacocinética del veneno; b) el intervalo entre la penetración de la toxina y la administración del anticuerpo; c) la dosis, ruta y potencia neutralizante del anticuerpo administrado. d) la farmacocinética del antiveneno.

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