Toxicología ambiental primera parte

INSTITUCIÓN DEL INTELECTOINSTITUCIÓN DEL INTELECTO
E.I.R.L.E.I.R.L.
Institución del Intelecto EIRL PERUInstitución del Intelecto EIRL PERU
Leonardo Orduña GutiérrezLeonardo Orduña Gutiérrez

INSTITUCIÓN CIENTÍFICAINSTITUCIÓN CIENTÍFICA
PARA LAPARA LA
PERFECCIÓN Y EL DESARROLLO DE LAPERFECCIÓN Y EL DESARROLLO DE LA
INTELIGENCIAINTELIGENCIA
DIRECTORDIRECTOR
BIÓLOGO PROFESORBIÓLOGO PROFESOR
LEONARDO ORDUÑA GUTIÉRREZLEONARDO ORDUÑA GUTIÉRREZInstitución del Intelecto EIRL PERUInstitución del Intelecto EIRL PERU

De uso del presente materialDe uso del presente material
• El presente material ha sido diseñado con
fines didácticos, cuidando el proceso
evolutivo de la información que espero
ayude tanto a profesores y alumnos que lo
fueran a utilizar, pidiéndoles solamente que
respeten la autoría.
• Mucho agradeceré sus comentarios y
opiniones que contribuyan a mejorar y
dinamizar la transferencia del conocimiento
en forma adecuada y comprensible a
• maestroleonardo7@gmail.com ó
• saludparami@yahoo.es
Les saluda y agradece
Leonardo Orduña GutiérrezInstitución del Intelecto EIRL PERUInstitución del Intelecto EIRL PERU

TOXICOLOGÍATOXICOLOGÍA

TÓPICOS DE TOXICOLOGÍA AMBIENTALTÓPICOS DE TOXICOLOGÍA AMBIENTAL
BIÓLOGO PROF. LEONARDO ORDUÑA GUTIÉRREZBIÓLOGO PROF. LEONARDO ORDUÑA GUTIÉRREZ
ACADÉMICOACADÉMICO
CATEDRÁTICO UNIVERSITARIOCATEDRÁTICO UNIVERSITARIO

E L OBJETIVO PRINCIPAL DE LA TOXICOLOGÍAE L OBJETIVO PRINCIPAL DE LA TOXICOLOGÍA
ES: “ESTABLECER EL USO SEGURO DE LOSES: “ESTABLECER EL USO SEGURO DE LOS
AGENTES QUÍMICOS Y PRESERVAR ELAGENTES QUÍMICOS Y PRESERVAR EL
AMBIENTE”AMBIENTE”

El Ing° Ambiental y la toxicologíaEl Ing° Ambiental y la toxicología
• Profesional especialmente entrenado para estudiar los
efectos nocivos producidos por los agentes químicos y
evaluar la probabilidad de que estos se presenten.
Tareas:
• Evaluar la toxicidad de cada agente químico y sus
posibles interacciones
• Evaluar el riesgo en el uso de las sustancias químicas
• Establecer los límites de seguridad en el uso de los
mismos

CONCEPTOS FUNDAMENTALESCONCEPTOS FUNDAMENTALES

• AGENTE TÓXICO: cualquier sustancia capaz de
producir un efecto nocivo en un organismo vivo, desde
el daño de sus funciones hasta la muerte.
• TOXICIDAD: capacidad inherente a un agente químico
de producir un efecto nocivo sobre los organismos vivos
Elementos:
1. Un AGENTE QUÍMICO capaz de producir un efecto
2. Un SISTEMA BIOLÓGICO con el cual el agente pueda
interactuar para producir el efecto.
3. Un MEDIO por el cual el agente y el sistema biológico
puedan entrar en contacto e interactuar
De esta interrelación resulta el efecto nocivoInstitución del Intelecto EIRL PERUInstitución del Intelecto EIRL PERU

DOSISDOSIS
“Cantidad de sustancia administrada a un organismo”
• DOSIS LETAL 50: es la cantidad calculada de un agente
químico necesaria para producir la muerte del 50% de
los animales en estudio; tiempo de observación de 1 a 4
semanas, se expresan en mg ó g de sustancia / Kg de
peso corporal
“CUALQUIER EFECTO TÓXICO ES
PROPORCIONAL A LA DOSIS”

GRADOS DE TOXICIDADGRADOS DE TOXICIDAD
Grados de toxicidad DL50 probable para humanos
1. Prácticamente no tóxico 15 g / kg
2. Ligeramente tóxico 5 – 15 g / kg
3. Moderadamente tóxico 0,5 – 5 g / kg
4. Muy tóxico 50 – 500 mg / kg
5. Extremadamente tóxico 5 – 50 mg / kg
6. Supertóxico 5 mg / kg
Ref. : Casarett and Doull´s Toxicology

““El factor crítico no es la toxicidad intrínseca de unaEl factor crítico no es la toxicidad intrínseca de una
sustancia, sino el riesgo asociado con su uso”sustancia, sino el riesgo asociado con su uso”
• RIESGO: es la probabilidad de que una sustancia
produzca un daño en condiciones específicas de uso
• Se establece con diferentes grados de confianza, de
acuerdo a la importancia de la decisión involucrada.
• SEGURIDAD: es la probabilidad de que no se produzca
un daño en el uso de una sustancia en condiciones
específicas

• Para establecer las reglamentaciones en el uso de las
sustancias químicas, (excepto en el caso de sustancias
carcinogénicas o mutagénicas) Ningún agente químico
es totalmente seguro o peligroso por sí mismo, es la
cantidad utilizada, condiciones de uso y la
susceptibilidad del organismo involucrado las que
determinan el grado de seguridad o riesgo
• No hay posibilidad de evitar en forma absoluta el riesgo,
solo existe la posibilidad de elección entre riesgo y
beneficio en el uso de determinada sustancia
• P.ej. La sacarina es un edulcorante e alimentos, estando su uso sujeto a
regulaciones especiales sin embargo se dieron detalles de sus efectos
carcinogénicos, prohibiéndose su empleo …siguen las discusiones..
( No aporta beneficios directos sobre la salud)

CLASIFICACIÓN DE LOS AGENTES TÓXICOSCLASIFICACIÓN DE LOS AGENTES TÓXICOS
Según
• su estado físico : Gas, Líquido, sólido
• su composición química: Hidrocarburos, alcoholes, …
• el uso: Plaguicidas, disolventes, aditivos para
alimentos…
• El ambiente: contaminantes del área de trabajo, medio
ambiente…
• El órgano que afecta: Hígado, riñón
• Su efecto: carcinogénico, mutagénico, teratogénico
• Mecanismo de acción biológica: inhibidores de grupos
tioles, agentes metahemoglobinizantes

EXPOSICIÓNEXPOSICIÓN
“La exposición a una sustancia química dada, es una
medida del contacto entre la sustancia y la superficie
exterior del organismo”
• La intensidad de una exposición, es función de la
concentración de la sustancia en contacto con la
superficie exterior del organismo y la duración del
contacto: el tiempo
• Los efectos tóxicos se producen en un sistema biológico
cuando el agente químico ha alcanzado el receptor
apropiado en una concentración y tiempo suficiente
como para producir un efecto nocivo
• La intensidad de un efecto producido por el agente
tóxico, depende de la concentración de ese agente en el
sitio de acción y en ciertos casos de la velocidad y el
tiempo con que esa concentración es alcanzada,

FACTORES QUE DETERMINAN EL EFECTO TÓXICOFACTORES QUE DETERMINAN EL EFECTO TÓXICO
1. Propiedades físico químicas de la sustancia:
solubilidad, presión de vapor, constante de ionización,
reactividad química, estabilidad, tamaño de partícula y
coeficiente de partición.
2. Factores relativos a la experimentación: vías de
administración, velocidad, dosis y vehículo
3. Factores biológicos: absorción, distribución,
biotransformación, reactividad de receptores, especie,
edad, sexo, peso, difeencias genéticas, estado de
salud, condiciones metabólicas (reposo, trabajo),
estado de nutrición
4. Factores ambientales: Temperatura, humedad, hora
del día, administración simultánea de otros agentes
químicos y tensión (estres)

FACTORES QUE DETERMINAN EL EFECTO TÓXICOFACTORES QUE DETERMINAN EL EFECTO TÓXICO
• Ejemplo:
• los estudios de absorción de plomo por vía oral
en humanos, indican que el 10% de la dosis
administrada es absorbida por el tracto
gastrointestinal, en los niños puede ser hasta
del 53% (lo mismo se observó en animales
jóvenes de experimentación, depende de
factores relacionados con la dieta como la
leche, el ayuno, deficiencia en Ca, Fe y vit. D,
que incrementan la absorción

DURACIÓN DE LA EXPOSICIÓNDURACIÓN DE LA EXPOSICIÓN
• Exposición aguda: es aquella que se produce por la
administración d e cantidades elevadas de un agente
químico en una o varias exposiciones, en un período de
24 horas o menor, produciendo un efecto nocivo de
inmediato
• Exposición crónica es aquella que se produce por la
administración de pequeñas cantidades de un agente
químico durante períodos largos, pudiendo aparecer
efectos nocivos inmediatamente después de cada
aplicación o efectos crónicos

Ejemplo
• El tolueno es un disolvente industrial, usado también
como inhalante por individuos dependientes de drogas,
puede causar encefalopatías en niños, que se pueden
transformar en daños neurológicos permanentes, en
forma crónica, el tolueno puede producir efectos nocivos
sobre algunos sistemas enzimáticos y daños renales
• Para evaluar la toxicidad de un agente químico se
necesita información, de los efectos luego de una
exposición aguda,, de una exposición subaguda y de
una crónica

FRECUENCIAFRECUENCIA Y DURACIÓN DE LA EXPOSICIÓNY DURACIÓN DE LA EXPOSICIÓN
• La frecuencia con que se administra un agente químico es un factor
importante para caracterizar la exposición.
• El fraccionamiento de la dosis reduce la intensidad del efecto
producido, Asi, una cantidad de un agente químico que produce
un efecto severo, cuando es administrado en varias dosis, este
efecto se reduce o casi no se produce
• es debido a que el gente químico es eliminado o biotransformado
entre las dosis sucesivas o cuando el efecto producido por cada
administración o dosis es revertido antes de la siguiente
administración
• Cuando un agente químico se acumula en un sistema biológico,
pueden presentarse efectos adversos. Si la velocidad de
eliminación es menor que la velocidad de absorción, el agente
tóxico se acumula hasta alcanzar un estado de equilibrio, donde
ambas velocidades se igualan
• Los plaguicidas organoclorados: DDT, dieldrin, lindano; se
acumulan en los organismos vivos, que trae como consecuencia
daños severos que se manifiestan a largo plazo

TOXICOCINÉTICATOXICOCINÉTICA
1. Introducción de agentes químicos al organismo1. Introducción de agentes químicos al organismo
Vías principales
• Cutánea Respiratoria Digestiva

introducción de agentes químicos al organismointroducción de agentes químicos al organismo
• El agente químico debe atravesar
membranas de las células para
acceder al órgano donde se produce
el efecto
• La membrana es una capa doble
bimolecular de lípidos (lecitinas,
cefalina, colesterol) recubierta a cada
lado por una capa de proteínas
• Los ácidos grasos de la membrana no
tienen una estructura rígida cristalina,
sino casi fluída, debido a la
proporción de ácidos grasos no
saturados, es por eso que el
transporte a través de éstas es más
rápido

2. Pasaje a través de las membranas2. Pasaje a través de las membranas
• Los agentes químicos
existen en solución en 2
formas: una ionizada y otra
no ionizada
• La forma ionizada en general
no penetra la membrana
celular, debido a su baja
solubilidad en lípidos
• La difusión depende de la
solubilidad en lípidos de la
sustancia a su forma no
ionizada

2. Pasaje a través de membranas2. Pasaje a través de membranas
Difusión o transporte pasivoDifusión o transporte pasivo
• La proporción en que un agente tóxico atraviesa una membrana,
depende de la solubilidad en los lípidos, determinada por el
coeficiente de partición lípido/ agua y por el gradiente de
concentración a través de la membrana
El movimiento o flujo de una sustancia a través de una membrana
puede expresarse por la ley de Fick
• Ley de Fick “La cantidad de sustancia que pasa a través de un
área de interfase A, por unidad de tiempo es directamente
proporcional a la constante de permeabilidad (Pk), al área de
interfase A y a la diferencia entre la concentración de la sustancia
en el exterior de la membrana(Co) y la concentración de la
sustancia en el interior de la membrana (Ci)
m/t = Pk A (Co – Ci)

2. Pasaje a través de las membranas2. Pasaje a través de las membranas
Mecanismos:
• Difusión o transporte pasivo; en el cual la
célula no desempeña un papel activo en
la transferencia, puede ser:
1.Difusión simple
2.Filtración
• Transporte especializado: en la cual la
célula cumple una función activa en el
transporte

Difusión o transporte pasivo: Difusión SimpleDifusión o transporte pasivo: Difusión Simple
Difusión simple:
• La mayoría de los agentes
químicos atraviesan las
membranas por difusión
simple, moléculas pequeñas
que pasan a través de canales
acuosos o más frecuentemente
con moléculas orgánicas
grandes, liposolubles, las
cuales difunden a través de los
lípidos de la membrana
(etanol, se absorbe en el estómago y
en el intestino por difusión y pasan al
sistema nervioso y otros órganos por
difusión simple) Institución del Intelecto EIRL PERUInstitución del Intelecto EIRL PERU

Difusión o transporte pasivo: FiltraciónDifusión o transporte pasivo: Filtración
• Filtración es el pasaje a través
de poros (canales) de la
membrana celular, (0,4 nm)
• el agua y algunos solutos de
moléculas pequeñas que
pasan con ella
• La principal diferencia entre
las membranas de algunos
órganos, es el tamaño de los
canales, p. ej. El glomérulo del
riñón y en los capilares los
poros son relativamente
grandes 4 nm y permiten que
moléculas más pequeñas que
la albúmina la atraviesen

Transporte especializadoTransporte especializado
• Muchas sustancias no pueden
atravesar las membranas por
difusión simple ni filtración, por
tener un tamaño molecular grande
o son insolubles en lípidos
• Se ha postulado un transporte
especializado; que puede ser:
1. Transporte activo
2. Difusión facilitada
Procesos de transporte adicional:
1. Fagocitosis
2. Pinocitosis

Transporte especializado: 1. Transporte ActivoTransporte especializado: 1. Transporte Activo
• Propiedades
a) Las sustancias químicas se
mueven contra un gradiente
electroquímico
b) En concentración alta de
sustrato, el sistema de
transporte se satura y se
observa un transporte máximo
c) El sistema requiere liberación
de energía, por lo que
inhibidores metabólicos
pueden bloquear los procesos
de transporte

Transporte especializado: 1. Transporte ActivoTransporte especializado: 1. Transporte Activo
• Existen requerimientos
estructurales básicos para el
transporte de agentes químicos
por un mismo mecanismo
(receptores), siendo selectivo,
puede ocurrir inhibición
competitiva entre las sustancias
• Las sustancias transportadas
pasan al interior de la célula
formando un complejo co n una
macromolécula, el complejo
difunde al otro lado de la
membrana, donde la sustancia
es liberada y el transportador
vuelve al lugar de origen

Transporte especializado: 2. Difusión FacilitadaTransporte especializado: 2. Difusión Facilitada
• Semejante al transporte
activo, salvo que el
sustrato no se mueve
contra un gradiente de
concentración
• Ejemplo el transporte de
Glucosa desde el tracto
gratrointestinal a la
sangre

Transporte Adicional: Fagocitosis y PinocitosisTransporte Adicional: Fagocitosis y Pinocitosis
• En los procesos de
Fagocitosis y de pinocitosis en
los que la membrana celular
se estira y engloba a las
partículas (Fagocitosis) o en
su defecto engloban gotas o
partículas líquidas
(pinocitosis), se dan 4 fases:
1. Quimiotaxis
2. Adherencia
3. Ingestión y
4. Destrucción

ABSORCIÓNABSORCIÓN
““Es el proceso por el cual el agente tóxico atraviesa las membranas eEs el proceso por el cual el agente tóxico atraviesa las membranas e
ingresa en la circulación sanguínea”ingresa en la circulación sanguínea”
ABSORCIÓN POR VÍA DIGESTIVA
• Veamos al tracto gastrointestinal (TGI) como
un tubo que atraviesa el cuerpo, su
contenido debe ser considerado externo al
cuerpo
• Los agentes químicos que se encuentran en
el TGl, no producen daño al individuo, a
menos que sea caústico o irritante, hasta
que son absorbidos,
• La absorción se produce a lo largo del TGI,
desde la boca hasta el recto
• El jugo gástrico es ácido, mientras que el
contenido del intestino es casi neutro, por
esta razón, la solubilidad de un agente
químico en los lípidos puede ser diferente en
estas dos secciones
• Usando la ecuación de Henderson –
Hasselbalch, se puede determinar la
cantidad de sustancia no ionizada,
liposoluble Institución del Intelecto EIRL PERUInstitución del Intelecto EIRL PERU

Por vía DigestivaPor vía Digestiva
El TGI de los mamíferos tiene:
1. Sistema de transporte
especializado para la absorción de
nutrientes y electrolítos
2. Sistema cargador para la
absorción de aminoácidos
3. Sistema activo de transporte de
pirimidina y otros para hierro,
calcio y sodio
4. La absorción de algunas
sustancias es compleja y depende
de varios factores.
Muchos agentes tóxicos pueden ser
absorbidos a través de estos
sistemas especializados p.ej. El
Plomo usa el sistema del Calcio

• Las sustancias liposolubles son las
más rápidamente absorbidas, las
sustancias no liposolubles pueden
también ser absorbidas en parte
• algunas partículas son absorbidas por
el epitelio gastrointestinal por
pinocitosis, siendo más activa en el
niño
• La estabilidad del agente químico en el
pH ácido del estómago, a las enzimas
del estómago e intestino y aún a la
flora intestinal es de gran importancia
ya que los a.q. pueden ser:
modificados produciendo compuestos
de toxicidad diferente
• Ejemplo: La toxicidad de los nitratos es
mayor para los niños de corta edad,
debido al elevado pH del TGI y la
presencia de bacterias especialmente
Escherichia coli

Otros factores que modifican la
absorción gastrointestinal:
El EDTA aumenta la absorción de
algunos compuestos, debido a que
aumenta la permeabilidad de la
membrana complejando el calcio.
La movilidad gastrointestinal, una
disminución aumenta la absorción
Las propiedades físicas del agente
químico, si es insoluble no será
absorvido
Un agente químico puede modificar la
absorción de otro, así la leche modifica
la absorción del Plomo, de la misma
forma el EDTA incrementa la
absorción por vía digestiva del Plomo

Por vía RespiratoriaPor vía Respiratoria
• Es la vía más importante en la exposición
ocupacional, 90 % de las intoxicaciones
de origen industrial
• Las sustancias tóxicas inhaladas pueden
presentarse bajo la forma de partículas
finas sólidas o líquidas en suspensión
estable en el aire (aerosoles, humos,
nieblas), no son retenidas
mecánicamente a nivel de las vías
respiratorias superiores y pueden
penetrar a través de las ramificaciones
finas del árbol respiratorio hasta los
alvéolos pulmonares, a este nivela
existen gran cantidad de capilares
(absorción rápida y distribución por la
sangre a todos los órganos y al SNC
• Los riesgos son mayores en las épocas
de calor (presión de vapor elevada)

• Un individuo inhala alrededor de 10 m3
de aire durante 8 horas
• Las vías respiratorias superiores
intervienen en la retención y absorción
de los agentes tóxicos, las fosas
nasales retienen el 50% de las
partículas cuyo diámetro es superior a
8 micras, la respiración por la boca
retiene únicamente el 20 %.
• La retención en la tráquea, los
bronquios y bronquiolos está en
relación con el tamaño de la partícula
• Para gases y vapores la absorción por
la mucosa nasal es tal, que constituye
un obstáculo para la penetración a
niveles más profundos

Retención de partículas en el aparato respiratorio,Retención de partículas en el aparato respiratorio,
expresada en porcentaje, de acuerdo al tamaño de laexpresada en porcentaje, de acuerdo al tamaño de la
partículapartícula
Lugar de
retención
Tamaño de las partículas en micras
0,05 0,10 0,3 1 3 10 30
Tráquea 0,16 0,08 0,03 0,1 0,8 7,8 67
Bronquio 2,17 1,0 0,54 0,67 3,9 16,9
Bronquiolo 6,3 4,0 7,7 41,4 10,2
Alvéolo 51,3 27,7 28,5 81,9 36,8

• La absorción se efectúa a través de 400 millones
de alvéolos: son sacos microscópicos formados
por un epitelio constituido por grandes células
aplanadas en contacto con una red de capilares
sanguíneos, realizándose los intercambios
gaseosos entre el aire y la sangre, a través de
una membrana de 6 micras de espesor
• La superficie de absorción es enorme,
aproximadamente 100 m2
• Se absorben preferentemente gases y fluidos
volátiles por transporte pasivo por simple
difusión gaseosa, siguiendo una diferencia de
presión entre el aire alveolar y la sangre capilar
• Cuanto mayor es la concentración del gas en el
aire inhalado mayor es su presión parcial (Ley de
Dalton); más rápidamente su difusión (Ley de
Fick); mayor su solubilidad en la sangre (Ley de
Henry); mayor su absorción, mayor difusión
cuanto menor es la densidad del gas (Ley de
Graham)
• Interviene el coeficiente de partición lípido/aire
(Ley de Nerst), a mayor liposolubilidad mayor es
el pasaje a través de la membrana

• En los alvéolos están presentes dos
fases: una fase gaseosa (aire alveolar) y
la otra líquida (sangre), ambas separadas
por el epitelio alveolar y por el endotelio
capilar
• Los aerosoles (suspensión gaseosa de u
sólido o un liquido, el peso total de las
gotas de la niebla es 5 a 10 mg./l) llegan
a los alvéolos cuando el diámetro de la
partícula está entre 0,5 y 5 micras,
• Las partículas mayores de 10 micras, se
depositan en las vías respiratorias
superiores
• Las gotas finas y livianas, no son
retenidas en los pulmones, salen con el
aire expirado

Remoción del agente tóxico del alvéoloRemoción del agente tóxico del alvéolo
1. Remoción física, son transportadas
por el movimiento mucociliar de la
región traqueobronquial hacia el
tracto gastrointestinal
2. Fagocitosis, realizada por los
macrófagos que se encuentran en
grandes cantidades en los pulmones
y fagocitan a las partículas de origen
exógeno o endógeno.
3. Por la vía linfática, debido a que
normalmente el agua junto con los
electrolitos y proteínas solubles
pasan de los capilares al espacio
intersticial y alveolar y vuelven al
sistema linfático. Las partículas
pueden permanecer en el tejido
linfático por mucho tiempo

Absorción por vía cutáneaAbsorción por vía cutánea
• La piel, representa casi el 16% del
peso del cuerpo humano, cumple
con el rol de protección del
organismo para agentes físicos,
químicos y biológicos
• La afinidad de ciertas sustancias por
los lípidos cutáneos, hace que éstas
puedan atravesar la epidermis para
llegar a la circulación general
• Nicotina, derivados aromáticos
nitrados y aminados, disolventes
clorados, tetraetilmetilo de plomo,
plaguicidas organofosforados, y de
derivados inorgánicos como el talio y
el cromo

• La penetración a través de la piel de
los agentes químicos se ve favorecida
por lesiones en la epidermis
• La sustancia puede alterar en primer
término la epidermis y la dermis, y
favorecer así una mayor absorción,
como es el caso de las quemaduras,
infecciones micóticas, heridas etc.
• Es muy importante en trabajadores
que utilizan mercurio, compuestos
organometálicos o disolventes
orgánicos
• Es costumbre en algunos trabajadores
lavarse las manos y los brazos con
disolventes orgánicos para quitarse
las grasas, se produce una absorción
considerable, además de dermatitis

Acción
sobre
la
Superficie
Disolventes,
Ácidos,
Anhídridos,
Bases
Acción disolvente
y
desidratante
Película
Hidro
lipídica
Efecto
Tóxico
Local
Acción
local
y
acción
sistémica
Irritantes, Tl, As,
Formol, ácido
pícrico, Sales de
metales pesados
Acción tiolprivo
Acción Tanante,
Coagulante Epidermis
Metales (Hg),
compuestos
organometálicos,
esteres
fosforicos,
nicotina, nitritos,
aminas, fenoles,
compuestos
organoclorados
(insecaticidas)
Penetración y
distribución por vía
sanguínea
Dermis
Efecto
Tóxico
Sistémic
o

Mucosas y barrera hidrolipídica de la pielMucosas y barrera hidrolipídica de la piel
• El contacto con las mucosas por su
vascularización es más peligroso, ya
que algunos agentes tóxicos
penetran a través de la conjuntiva, se
han observado casos de
intoxicaciones después de la
aplicación de colirio de atropina
• La función de la piel es la de
protección, en la parte externa, existe
una capa de composición lipídica y
acuosa, los lípidos provienen de la
ruptura de las lipoproteínas durante el
proceso de queratinización y de la
secreción de las glándulas sebáceas

Barrera Hidrolipídica de la pielBarrera Hidrolipídica de la piel
• Su composición química es compleja,
con hidrocarburos alifáticos de
cadena larga o esterificados y ceras,
lo que permiten oponerse al paso de
sustancias hidrosolubles, pero
facilitan la penetración de
compuestos de estructura química
similar como: hidrocarburos alifáticos
y aromáticos y sus derivados
halogenados u oxigenados
(disolventes clorados, alcoholes,
aldehidos, ésteres)
• La intensidad de su penetración varía
en razón inversa a la volatilidad y a la
viscosidad.
• En la práctica, los hidrocarburos
alifáticos y los alcoholes de C6 a C9
son fácilmente absorvidos

Barrera hidrolipídica de la pielBarrera hidrolipídica de la piel
• La presencia de ácidos grasos en
la capa hidrolipídica permite la
formación de jabones lipo e
hidrosolubles, avoreciendo así, la
penetración de ciertos agentes
tóxicos inorgánicos, en particular
mercurio y plomo
• El agua provista por las glándulas
sudoríparas a través del sudor, es
el vehículo de disolución para:
sales, urea, ácidos aminados,
ácido cítrico y láctico( mantienen
un pH que mantiene su acción
protectora.
• Después de la ruptura de la
barrera hidrolipídica, el contacto
puede ser establecido por la
segunda línea de defensa: la capa
epidérmica Institución del Intelecto EIRL PERUInstitución del Intelecto EIRL PERU

Capa EpidérmicaCapa Epidérmica
• El agente tóxico puede penetrar por
difusión.
• El gel protídico (constituyente
escencial de las células) está
compuesta por proteínas diversas, en
particular queratina, caracterizada
por la riqueza en cistina con grupos
-S-S- , que resultan de la oxidación
de cisteína. Toda inactivación de los
grupos –SH traerá como
consecuencia problemas cutáneos
• El estado de la piel, su integridad
hidrolipídica, sus alteraciones
patológicas epidérmicas y dérmicas,
su composición química variable
según la edad, la superficie
expuesta, vascularización, pilosidad,
forman un conjunto individual, donde
la influencia del tóxico puede ser
preponderante.

• El eritema, señal de hiperemia
debido a los disolventes, es un
factor que favorece la absorción.
• Las propiedades fisicoquímicas de
una sustancia favorecen la
penetración a través de la piel, así
los gases penetran libremente, los
líquidos menos y los sólidos
insolubles en agua o lípidos
menos
• La penetración de un tóxico a
través de la piel, es dependiente
del tiempo de contacto
• Se absorven a través de la piel:
Fenol y sus derivados, hormonas,
bases como la nicotina y la

• Los compuestos no polares
pasan a través de la piel
más fácilmente que las
sustancias iónicas, factores
locales como temperatura e
irrigación sanguínea en el
lugar, influyen en el grado
de absorción a través de la
piel

Distribución y acumulaciónDistribución y acumulación
Los agentes tóxicos se acumulan
preferentemente en ciertos tejidos, no
estando relacionado con el sitio de
acción
Los plaguicidas organoclorados son
muy liposolubles se acumulan en el
tejido adiposo, debido a su estabilidad,
perduran durante mucho tiempo, la
concentración del agente alcanza un
nivel constante que resulta del equilibrio
entre la cantidad ingerida,
biotransformada, y eliminada.
El flúor, uranio y plomo, se acumulan en
los huesos
Otros pueden ligarse a proteínas
sanguíneas, no es posible así, atravezar
las membranas biológicas, la
biotransformación y la eliminación
urinaria se reducen

BIOTRANSFORMACIÓNBIOTRANSFORMACIÓN
• El organismo actúa sobre el
agente tóxico
biotransformándolo, en
compuestos más polares, los
cuales son eliminados por vía
renal más facilmente.
• Se realiza principalmente en el
Hígado por las enzimas de los
microsomas hepáticos, y en
otros tejidos u órganos como
la sangre, riñón, pulmón y la
placenta
• Otras reacciones de
biotransformación ocurre con
enzimas no microsomales

PRINCIPALES REACCIONES EN LA BIOTRANSFORMACIÓN DE AGENTES TÓXICOS
TIPO DE REACCIÓN EJEMPLO ENZIMA
1. OXIDACIÓN Hidroxilación
Desalquilación
Formación de Oxidos
Desulfuración
Desahalogenización
Oxidación de Alcohol
Microsomas
Microsomas
Microsomas
Microsomas
Microsomas
Soluble
2. REDUCCIÓN Reducción de H
Reducción del Grupo Nitro
Reducción del aldehído
Microsomas
Microsomas y soluble
Soluble
3. HIDRÓLISIS Éster
Amida
Microsomas
Microsomas
4. ACETILACIÓN Acetilación
Benzoilación
Soluble
Soluble
5. METILACIÓN Soluble
6. CONJUGACIÓN Äcido Glucorónico
Sulfato
Glicina
Glutatión
Microsomas
Soluble
Soluble
soluble

CONSECUENCIAS DE LA BIOTRANSFORMACIÓNCONSECUENCIAS DE LA BIOTRANSFORMACIÓN
1. Favorecer la eliminación de los agentes tóxicos, debido a que se
producen compuestos más polares, por tanto favorece su
eliminación pa través de la orina
2. Transformar los agentes tóxicos en compuestos de mayor
toxicidad, p.ej. Metanol se transforma en Formaldehido (formol)
produce ceguera; la 2-naftilamina se oxida a 2-naftilhidroxilamina,
que produce cáncer en la vejiga; el tetraetilo de plomo se
transforma en trielilo de plomo, produciendo efectos sobre el
sistema nervioso; el Fluoretano y el fluoracetato, que originan
fluorcitrato, que bloquea el ciclo de Krebs; el paratión se
convierte en paraoxón, , siendo un inhibidor más potente de la
acetilcolinesterasa,
3. Reducir la toxicidad (más frecuente), p.ej. El Cianuro se
biotransforma en tiocianato; el fenol se conjuga, dando
fenilglucorónico

VÍAS DE ELIMINACIÓN DE LOS AGENTES TÓXICOSVÍAS DE ELIMINACIÓN DE LOS AGENTES TÓXICOS
Eliminación por vía Renal
1.El riñón es un órgano muy eficiente en la
eliminación de los agentes tóxicos, eliminándolos
a través de la orina
2.Los agentes tóxicos polares, solubles en el
agua del plasma, son filtrados por el glomérulo,
concentrados en los túbulos y eliminados por la
orina. La eliminación renal depende de la
filtración glomerular, y ésta depende de la
provisión de sangre del riñón y de la
concentración de los agentes tóxicos no unidos
a las proteínas plasmáticas
3.La concentración del agente tóxico en el
plasma, es dependiente de: a) la dosis; b) de la
absorción; c) de la unión a proteínas plasmáticas;
d) de la polaridad de los compuestos,
4.Los compuestos lipofílicos atraviesan más
rápido las membranas y se distribuyen en los
tejidos en mayor cantidad que los compuestos
polares

Eliminación por via renalEliminación por via renal

Eliminación por vía renalEliminación por vía renal
• Todo compuesto lipofílico
que es biotransformado
a un compuesto más
polar se elimina
fácilmente
• El proceso de
biotransformación juega
un papel muy importante
en la eliminación
• La conjugación es muy
importante para formar
compuestos más solubles
y fácilmente eliminables
por la orina

Eliminación por vía respiratoriaEliminación por vía respiratoria
• Las sustancias que a
temperatura normal del
cuerpo se presentan en
forma de gases, son
eliminados principalmente
por los pulmones
• Debido a que los líquidos
están en equilibrio con la
fase gaseosa, aquéllos
pueden también se
eliminados por los pulmones

Eliminación por vía respiratoriaEliminación por vía respiratoria
• La cantidad de líquido
eliminado por los
pulmones , está
relacionada con su
presión de vapor
(Alcoholímetro)
• Los líquidos muy volátiles
son casi exclusivamente
eliminados por vía
pulmonar (éter)

• Los gases con coeficiente
de solubilidad sangre/gas
bajo, como el etileno, son
fácilmente eliminados,
mientras que aquellos con
un coeficiente de solubilidad
sangre/ gas más elevado,
se eliminan lentamente

Eliminación por vía digestivaEliminación por vía digestiva
Muchos agentes tóxicos aparecen
en la materia fecal, se debe a
muchos factores:
•El agente químico introducido por
vía oral no fue completamente
absorbido
•El agente químico fue eliminado por
la bilis
la saliva, por la secreción gástrica,
intestinal o pancreática
la secreción del tracto respiratorio y
deglutido.

Circulación EnterohepáticaCirculación Enterohepática
• Después de la administración
oral y una vez absorbido el
agente químico pasa al
sistema linfático o la
circulación porta, son
transportados directamente al
hígado
• Un gran número de agentes
tóxicos absorbidos en el
intestino son eliminados a
través de la bilis,
produciéndose un ciclo desde
el intestino, al hígado, a la
bilis, y nuevamente vuelve al
intestino. A este ciclo se le
denomina circulación
enterohepática. Institución del Intelecto EIRL PERUInstitución del Intelecto EIRL PERU

Circulación enterohepáticaCirculación enterohepática
• El hígado puede biotransformar a
un agente químico, conjugarlo con
ácido glucorónico o sulfatos y
eliminarlo a través de la bilis al
intestino y ser nuevamente
reabsorbido en la circulación porta
• Varios plaguicidas organoclorados
entran en la circulación
enterohepática: DDT, Dieldrin,
aldrín, y metoxicloro
• El hígado biotransforma el DDT en
DDE y otros productos,
eliminándolos a través de la bilis y
se encuentran en las heces

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