4-agentes y efectos a la salud
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Agentes Tóxicos yAgentes Tóxicos yEfectos a la SaludEfectos a la SaludAgentes Tóxicos yAgentes Tóxicos yEfectos a la SaludEfectos a la Salud
Toxicología Industrial
Tema 4
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Clasificación de losClasificación de losagentes tóxicosagentes tóxicos
• Por su estado físico
• Por sus efectos en el organismo
• Por su estructura química-funcional
• Por sus características higiénico- sanitarias.
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Clasificación por Estado FísicoClasificación por Estado Físico• Aerosoles:
– Polvos– Nieblas o neblinas– Rocíos– Humos– Humos Metálicos
• Gases• Vapores
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AerosolesAerosoles
Polvos: partículas sólidas originadas por medios mecánicos (corte, aserrado, pulido, molienda, trituración, etc.)
Nieblas o neblinas: partículas líquidas producidas por condensación de vapores.
Rocíos: partículas líquidas producidas por ruptura mecánica (impacto, burbujeo, atomización, etc.)
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AerosolesAerosoles
Humos: partículas sólidas producidas por la combustión de materiales orgánicos (tabaco, leña, derivados del petróleo, etc.)
Humos metálicos: partículas sólidas que se originan en procesos de combustión- sublimación, así como por oxidación de vapores metálicos.
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GasesGases
Estado físico normal de una sustancia a 25°C y 760 mmHg de presión.
Son fluidos amorfos que ocupan todo el espacio de su contenedor.
Pueden cambiar su estado físico por una combinación de temperatura y presión.
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VaporesVapores
Fase gaseosa de una sustancia sólida o líquida a 25°C y 760 mmHg de presión.
También son fluidos amorfos que se dispersan fácilmente.
Pueden pasar a sólido o líquido cuando se cambia su temperatura o presión.
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Clasificación por sus Efectos a la SaludClasificación por sus Efectos a la Salud
1. Irritantes
2. Asfixiantes
3. Anestésicos y narcóticos
4. Productores de fibrosis
5. Tóxicos sistémicos
6. Cancerígenos, mutágenos y teratógenos
7. Alergenos
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Agentes IrritantesAgentes Irritantes
• Primarios: acción netamente local.
• Secundarios: efecto local limitado pero con efectos tóxicos sistémicos importantes.
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Irritantes PrimariosIrritantes Primarios
• Porción superior del tracto respiratorio (PSTR): amoníaco, formaldehído.
• PSTR y bronquios: cloro, anhídrido sulfuroso.
• PSTR y tejido pulmonar: ozono, fosgeno.
• Los que no siguen la ley de la solubilidad: acroleína, derivados halogenados orgánicos.
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AsfixiantesAsfixiantes
• Primarios:– carecen de acción fisiológica; desplazan el oxígeno
del aire: metano, nitrógeno, gases nobles (argón, helio, neón, kriptón, radón y xenón).
• Secundarios:– bloquean o interfieren el proceso de la respiración:
monóxido de carbono, ácido cianhídrico, arsina.
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Anestésicos y NarcóticosAnestésicos y Narcóticos
• Anestésicos primarios (sólo son depresores del SNC): HC alifáticos, ésteres, aldehídos y cetonas.
• Con efecto a vísceras: HC clorados.
• Con efecto hematopoyético: HC aromáticos.
• Afectan al Sistema Nervioso: alcoholes.
• Afectan circulación y respiración: compuestos nitro y amino-orgánicos.
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Productores de FibrosisProductores de Fibrosis
• Sustancias que al hacer contacto, depositarse o acumularse producen bronco-neumopatías.
• Acción: mecánica, química, alergénica o fibrogénica.
• Ejemplos: sílice libre, asbesto, hierro, algodón, polvos orgánicos.
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Tóxicos SistémicosTóxicos Sistémicos
• Sustancias que se distribuyen en todo el organismo, independientemente de su vía de entrada.
• Producen efectos diversos o selectivos sobre órganos o sistemas.
• Ejemplos: plomo, insecticidas, solventes orgánicos.
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OtrosOtros
• Cancerígenos, mutágenos y teratógenos: alteran el código genético de las células (alquitrán, cloruro de vinilo, HC policíclicos).
• Alergenos: son capaces de generar una respuesta inmunológica del organismo (isocianatos, algodón y otros orgánicos).
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Clasificación de CancerígenosClasificación de Cancerígenos
A1 Carcinógeno Humano Confirmado
A2 Carcinógeno Humano Sospechoso
A3 Carcinógeno en Animales
A4No clasificado como carcinógeno en humanos
A5No sospechoso como carcinógeno humano
De acuerdo a la NOM-010-STPS-1999De acuerdo a la NOM-010-STPS-1999
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EFECTOS EFECTOS TÓXICOSTÓXICOS
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ToxicidadToxicidad
• La toxicidad puede resultar de los cambios a nivel celular, bioquímico o macromolecular. Ejemplos:– Reemplazo de células, como la fibrosis.
– Daño a un sistema enzimático.
– Alteración de la síntesis de proteínas.
– Producción de químicos reactivos en las células.
– Daño al DNA.
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• Algunos xenobióticos también pueden actuar indirectamente:– Modificando una función bioquímica esencial.
– Interfiriendo con la nutrición.
– Alterando un mecanismo fisiológico.
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Factores que influyen en la Factores que influyen en la ToxicidadToxicidad
• Forma y actividad química inherente.• Dosis, especialmente la relación dosis-tiempo.• Vía o ruta de exposición.• Edad, sexo, raza.• Capacidad de absorción o penetración.• Metabolismo.• Distribución dentro del organismo.• Excreción.• Presencia de otras sustancias químicas.
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Forma químicaForma química
• La forma tiene un impacto profundo en su toxicidad, especialmente para los metales:
– La toxicidad del vapor de mercurio difiere del metil mercurio.
– El Cr3+ es poco tóxico mientras el Cr6+ causa corrosión nasal o de la piel y cáncer pulmonar.
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Actividad químicaActividad química
• La actividad química de las sustancias también varía su toxicidad:
– El cianuro de hidrógeno se une a la citocromo oxidasa produciendo hipoxia tisular y muerte rápida.
– La nicotina se une a los receptores colinérgicos del SNC alterando la conducción nerviosa e induciendo el comienzo gradual de parálisis.
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DosisDosis
• La dosis es el factor más importante y crítico al determinar si una sustancia será un tóxico agudo o crónico:
Tóxico Toxicidad Aguda Toxicidad Crónica
Etanol Depresión del SNC Cirrosis hepática
Arsénico Daño gastrointestinal Cáncer de la piel/hígado
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Vía o ruta de exposiciónVía o ruta de exposición
• Algunas sustancias pueden ser muy tóxicos por una ruta, pero otras no, por las diferencias en su absorción y distribución dentro del organismo:– Los químicos ingeridos, cuando son absorbidos del
intestino, pasan primero al hígado donde pueden ser destoxificados.
– Los tóxicos inhalados entran directamente a la sangre y pueden distribuirse a todo el organismo antes de ser destoxificados por el hígado.
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MetabolismoMetabolismo
• La biotransformación es el mayor factor al determinar la toxicidad.
• Los productos del metabolismo son los metabolitos.
• Existen dos tipos de metabolismo:
– Destoxificación
– Bioactivación
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DistribuciónDistribución
• La distribución de los tóxicos y de metabolitos tóxicos a través del organismo, determina los sitios finales donde ocurre la toxicidad.
• Un determinante mayor es la solubilidad en los lípidos: si un tóxico es liposoluble, penetrará fácilmente las membranas celulares.
• Muchos tóxicos se almacenan en el organismo: grasa, hígado, riñón y huesos.
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ExcreciónExcreción
• El riñón es el órgano primario de excreción, seguido por el tracto gastrointestinal y los pulmones.
• Los xenobióticos también pueden ser excretados en el sudor, lágrimas y leche materna.
• Los tóxicos liposolubles pueden ser reabsorbidos y concentrados en las nefronas.
• Una función renal dañada causa una eliminación más lenta de los tóxicos, incrementando su toxicidad.
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Presencia de otras sustanciasPresencia de otras sustancias
• Puede disminuir la toxicidad: antagonismo.
• Puede sumarse a la toxicidad: aditividad.
• Puede incrementar la toxicidad: sinergismo o potenciación.– El alcohol puede aumentar el efecto de sedantes y
antihistamínicos.
– La atropina contrarresta la acción de órganofosforados.
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Efectos Tóxicos SistémicosEfectos Tóxicos Sistémicos
• Los efectos tóxicos se clasifican de acuerdo al sitio afectado.
• En algunos casos, el efecto ocurre en un solo sitio: órgano blanco.
• En otros casos, los efectos ocurren en sitios múltiples: toxicidad sistémica.
• Algunos tipos de toxicidad sistémica son los siguientes:
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Efectos Sistémicos a la SaludEfectos Sistémicos a la Salud
a) Toxicidad aguda
b) Toxicidad subaguda o subcrónica
c) Toxicidad crónica
d) Carcinogenicidad
e) Toxicidad de la reproducción
f) Toxicidad genética
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Toxicidad AgudaToxicidad Aguda
• Ocurre casi inmediatamente después de una exposición.
• Es súbita y grave.
• Las exposiciones y los efectos agudos involucran concentraciones altas por períodos breves, con resultados inmediatos que provocan enfermedad, irritación o muerte.
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Ejemplos de Toxicidad Aguda:Ejemplos de Toxicidad Aguda:
• En 1989 murieron 5,000 personas y 30,000 más sufrieron daños permanentes debido a una exposición a metil-isocianato, derivado de un accidente industrial en la India.
• Cada año muere mucha gente debido a la inhalación de monóxido de carbono generado por los calefactores caseros.
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Toxicidad SubagudaToxicidad Subaguda
• Exposición repetida durante varias semanas o meses.
• Es común como exposición a medicamentos y a agentes ambientales.
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Ejemplos de toxicidad subaguda:Ejemplos de toxicidad subaguda:
• La ingestión de tabletas de cumarina o La ingestión de tabletas de cumarina o aspirina como anticoagulantes, durante aspirina como anticoagulantes, durante varias semanas, puede producir varias semanas, puede producir sangrado interno.sangrado interno.
• La exposición laboral a plomo durante La exposición laboral a plomo durante varias semanas puede producir anemia. varias semanas puede producir anemia.
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Toxicidad CrónicaToxicidad Crónica
• Se caracteriza por enfermedad de larga duración o recurrencia.
• Cierta cantidad del agente está presente continuamente tanto en el ambiente como en el organismo.
• Exposición a sustancias que producen daño irreversible.
• Es común en la exposición a sensibilizantes.
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Ejemplos de toxicidad crónica:Ejemplos de toxicidad crónica:
• Cirrosis hepática en alcohólicos.
• Nefropatía crónica después de varios años de exposición a plomo.
• Fibrosis pulmonar en mineros expuestos a sílice libre.
• Asma bronquial en trabajadores expuestos a MDI o TDI.
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CarcinogenicidadCarcinogenicidad
• Un tumor es un crecimiento descontrolado de células.
• Los tumores benignos crecen en el lugar de origen, no invaden tejidos adyacentes ni generan metástasis. Son tratables.
• Los tumores malignos invaden tejidos y/o dan metástasis, son difíciles de tratar y con frecuencia causan la muerte.
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Toxicidad ReproductivaToxicidad Reproductiva
• Comprende los efectos tóxicos en el desarrollo del:– EmbriónEmbrión (de la 2a. a la 7a. semanas del embarazo).
– FetoFeto (de la 8a. semana hasta el nacimiento).
• Puede originarse por:– Exposición de los padres antes de la concepción; o
– Exposición de la madre durante el embarazo.
• Existen tres tipos básicos de toxicidad reproductiva:
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Toxicidad ReproductivaToxicidad Reproductiva
• Embrioletalidad: dificultad para concebir, aborto espontáneo, óbito fetal.
• Embriotoxicidad: retardo en el crecimiento general o en el desarrollo de órganos específicos.
• Teratogenicidad: defectos permanentes en los productos vivos.
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Toxicidad GenéticaToxicidad Genética
• Se genera por el daño al DNA, alterando la transmisión genética (mutagénesis).
• El cambio genético se llama mutación y el agente causante mutagénico.– Mutación genética:Mutación genética: cambios en la secuencia del DNA
dentro de un gene.– Aberración cromosómica:Aberración cromosómica: cambios en la estructura de
los cromosomas.– Aneuploidía / Poliploidía:Aneuploidía / Poliploidía: disminución o aumento en el
número de cromosomas.
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Toxicidad GenéticaToxicidad Genética
• Si la mutación ocurre en una célula germinal, el efecto es hereditario (no hay efecto en la persona expuesta sino en las futuras generaciones).
• Si la mutación ocurre en una célula somática, puede producir alteraciones en el crecimiento de esta célula (cáncer), o la muerte de la célula (teratogénesis) en la persona expuesta.
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Efectos tóxicos en órganos Efectos tóxicos en órganos específicos:específicos:
• Toxicidad Cardiovascular y Sanguínea
• Toxicidad Dérmica
• Toxicidad Ocular
• Ototoxicidad
• Hepatotoxicidad
• Inmunotoxicidad
• Nefrotoxicidad
• Neurotoxicidad
• Toxicidad Respiratoria
• Toxicidad Reproductiva
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Toxicidad Sanguínea yToxicidad Sanguínea yCardiovascularCardiovascular
• Efectos directos sobre las células sanguíneas, la médula ósea y el corazón.
• Ejemplos:– Hipoxia por fijación de CO a la hemoglobina.
– Disminución de leucocitos por cloramfenicol.
– Hemólisis aguda por arsina.
– Leucemia aguda por benceno.
– Arteriosclerosis por disulfuro de carbono.
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Toxicidad DérmicaToxicidad Dérmica
• Se produce por contacto directo o por la distribución interna hacia la piel.
• Ejemplos:– Irritación dérmica por contacto con gasolina.
– Corrosión por hidróxido de sodio.
– Hipersensibilidad por hiedra venenosa o níquel.
– Cáncer por arsénico o por exposición a rayos ultravioleta.
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Toxicidad OcularToxicidad Ocular
• Es ocasionada por contacto directo o por distribución interna al ojo.
• Ejemplos:– Los ácidos y los álcalis pueden causar corrosión de la
córnea.
– Los corticosteroides pueden producir cataratas.
– El metanol puede afectar al nervio óptico y producir ceguera.
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OtotoxicidadOtotoxicidad
• Medicamentos:– Antibióticos aminoglucósidos
– Diuréticos de asa
– Antineoplásicos
– Salicilatos
• Sustancias químicas:– Disolventes orgánicos
– Metales
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HepatotoxicidadHepatotoxicidad
• Es la toxicidad del hígado, conductos biliares y vesícula biliar.
• El hígado es particularmente susceptible a los xenobióticos debido a la gran cantidad de sangre que recibe y a su papel en el metabolismo.
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HepatotoxicidadHepatotoxicidad
• Las formas primarias de hepatotoxicidad son:– Esteatosis: acumulación de grasa en los hepatocitos.
– Hepatitis química: inflamación del hígado.
– Necrosis hepática: muerte de los hepatocitos.
– Colestasis intrahepática: estancamiento de sales biliares.
– Cirrosis: fibrosis crónica.
– Hipersensibilidad: reacción inmune que produce necrosis.
– Cáncer hepático.
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Ejemplos de HepatotoxicidadEjemplos de Hepatotoxicidad
• Esteatosis: tetracloruro de carbono• Hepatitis química: 2-nitropropano• Necrosis hepática: TNT• Colestasis intrahepática: metilendianilina• Cáncer: arsénico, cloruro de vinilo• Cirrosis: TNT, bifenilos policlorados• Granuloma: berilio, cobre• Porfiria: dioxinas
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InmunotoxicidadInmunotoxicidad
• Es la toxicidad del sistema inmunológico y puede tener varias formas:– Hipersensibilidad: alergia y autoinmunidad.
– Inmunodeficiencia.
– Proliferación incontrolable: leucemia y linfoma.
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Ejemplos de InmunotoxicidadEjemplos de Inmunotoxicidad
• Dermatitis de contacto por resinas epóxicas y acrilato de etilo.
• Lupus eritematoso sistémico por hidracina.
• Inmunosupresión por cocaína.
• Leucemia por benceno.
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NefrotoxicidadNefrotoxicidad
• El riñón es particularmente susceptible por:– El gran volumen de sangre que recibe.– Las grandes cantidades de tóxicos que se filtran.
• La toxicidad renal a su vez puede ocasionar toxicidad sistémica por:– Disminución de la capacidad para excretar desechos.– Incapacidad para mantener el balace hidroelectrolítico.– Disminución de la síntesis de hormonas esenciales
(ertitropoyetina).
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Ejemplos de NefrotoxicidadEjemplos de Nefrotoxicidad
• Necrosis tubular aguda: cadmio, cromo, mercurio y vanadio.
• Insuficiencia renal aguda: solventes orgánicos (CCl4, dioxano, tolueno).
• IRA por arsina y fósforo.
• Insuficiencia renal crónica: plomo, cadmio, mercurio, berilio, uranio y solventes orgánicos.
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NeurotoxicidadNeurotoxicidad
• Representa el daño a las células del:
– Sistema Nervioso Central: cerebro y médula espinal; y
– Sistema Nervioso Periférico: nervios sensitivos o motores.
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NeurotoxicidadNeurotoxicidad
• Los tipos primarios de neurotoxicidad son:
– Neuronopatías: daño a las neuronas.
– Axonopatías: lesión a los axones.
– Desmielinización: pérdida del aislamiento de los axones.
– Neurapraxia: interferencia con la neurotransmisión.
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Toxicidad RespiratoriaToxicidad Respiratoria
• Irritación pulmonar
• Bronquitis y asma
• Enfisema
• Alveolitis alérgica
• Fibrosis pulmonar y neumoconiosis
• Cáncer pulmonar y pleural
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Toxicidad ReproductivaToxicidad Reproductiva
• Disminución de la líbido e impotencia
• Infertilidad
• Interrupción del embarazo
• Alteraciones sexuales
• Anormalidades cromosómicas y defectos del nacimiento
• Cáncer infantil
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INTERACCIONINTERACCIONESES
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InteracciónInteracción
• Los xenobióticos administrados en forma simultánea pueden actuar de manera independiente.
• Pero en muchos casos una sustancia puede afectar la respuesta de la otra.
• El efecto que tiene una sustancia sobre el efecto tóxico de otra se llama interacción.
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Los 4 tipos de Interacciones son:Los 4 tipos de Interacciones son:
1) Aditividad: es la suma de las respuestas individuales y se produce cuando dos o más contaminantes actúan sobre un mismo órgano o sistema (diazepam y alcohol).
2) Antagonismo: una sustancia produce la reducción o anulación del efecto de otra sustancia (atropina y organofosforados).
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3) Potenciación: una sustancia, que no tiene un efecto tóxico específico, hace que otra sustancia sea más tóxica (isopropanol y CCl4).
4) Sinergismo: la exposición a una sustancia incrementa dramáticamente el efecto de otra (humo de cigarrillo y radón).
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Ejemplos de AditividadEjemplos de Aditividad
• Dos depresores del SNC tomados al mismo tiempo (un ansiolítico y etanol), causan depresión igual a la suma de la toxicidad de cada uno.
• La combinación de insecticidas organofosforados interfieren con la conducción nerviosa.
• Los insecticidas clorados y los solventes halogenados son hepatotóxicos.
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Ejemplos de AntagonismoEjemplos de Antagonismo
• Antagonismo fisiológico: una caída de la presión sanguínea por una sobredosis de barbitúricos puede revertirse administrando un vasopresor.
• Antagonismo químico: la toxicidad del mercurio puede reducirse por quelación con dimercaprol.
• Antagonismo por disposición: un veneno ingerido puede ser adsorbido por carbón activado.
• Antagonismo del receptor: la intoxicación por CO se trata con oxígeno.
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Ejemplos de PotenciaciónEjemplos de Potenciación
• La hepatotoxicidad del tetracloruro de carbono es aumentada por la presencia del isopropanol.
• Diferentes disolventes orgánicos.
• Vasodilatadores y diuréticos.
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Ejemplos de SinergismoEjemplos de Sinergismo
• La exposición a humo del cigarro y radón resulta en un riesgo mucho mayor de cáncer pulmonar.
• La exposición a humo del cigarro y asbesto da por resultado un riesgo mayor de cáncer pulmonar.
• La hepatotoxicidad de una combinación de etanol y CCl4 es mucho mayor que la suma de cada uno.
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Fin deFin deAgentes Agentes Tóxicos yTóxicos y
Efectos a la Efectos a la SaludSalud