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Unidad 4

Efectos de los contaminantes sobre los individuos

Objetivos

Al inalizar la unidad, el alumno:

• Conocerá los efectos de algunos compuestos inorgánicos que ocasionan daño en el humano. • Identiicará los daños que pueden causar los antibióticos, las hormonas y los insecticidas

cuando se incorporan a los alimentos como contaminantes.

• Conocerá los efectos de los aditivos, antioxidantes, emulsiicadores, endulzantes y colorantes artiiciales que aplican en la industria alimentaria.

• Conocerá los efectos y los daños que pueden ocasionar los rayos ultravioleta y la energía radioactiva.

• Describirá algunos de los efectos del humo del cigarro.• Identiicará los principales efectos de la contaminación por ruido.

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Introducción

Los efectos de los contaminantes sobre los individuos son difíciles de determinar. No siempre es fácil encontrar la relación que existe entre un determinado factor y el daño o enfermedad que pueda ocasionar. Aunque en algunos casos la relación puede ser clara, como por ejemplo

la intoxicación por ingestión de agua contaminada o la pérdida de la audición por exceso de ruido, en la mayoría de las ocasiones esto no es así. Por ejemplo, fue muy difícil establecer la relación que ahora se conoce entre el hábito de fumar y el cáncer del pulmón.

Los estudios que se han hecho sobre los efectos de los contaminantes en la salud son difíciles de evaluar, muy complicados y económicamente caros. Independientemente de que muchos de sus efectos son a largo plazo y en ocasiones sobre generaciones subsecuentes (mutagénicos).

En esta unidad se tratarán algunos de los factores más importantes de los cuales se conoce su efecto sobre la salud humana, empezando por algunos compuestos inorgánicos, como el mercurio y el plomo. Se tratarán también algunos compuestos orgánicos, como son los insecticidas y los aditivos, y por último se estudiarán los efectos de las radiaciones y algunos de los contaminantes del aire.

4.1. Compuestos inorgánicosLos compuestos inorgánicos son los que constituyen las piedras, arcillas, arenas y otros diversos materiales de la corteza terrestre. La mayoría no contienen carbono (C) como parte de su estructura molecular (excepto algunos, como por ejemplo, el carbonato de cálcico (CaCO3), el carbonato de magnesio (MgCO3), entre otros).

Los efectos de los compuestos inorgánicos frecuentemente son percibidos hasta mucho tiempo después de ser utilizados, como es el caso de los metales pesados. Entre las muchas sustancias que tienen un efecto nocivo en los complejos sistemas bioquímicos de los humanos se pueden mencionar el mercurio, el plomo, el cadmio y el asbesto.

Estas sustancias tienen la característica de que se almacenan en el organismo ocasionando posteriormente un efecto acumulativo.

4.1.1. Mercurio

El mercurio es un metal pesado, blanco plateado, líquido a la temperatura ambiente. Este elemento se encuentra en múltiples clases de rocas y principalmente en el mineral cinabar (HgS). Si bien el mercurio es ubicuo en la naturaleza, la contaminación ambiental y la bioacumulación ha originado la aplicación de controles rígidos.

La intoxicación por mercurio es difícil de diagnosticar, ya que en un principio los síntomas no son reconocibles. Se presenta fatiga, jaquecas, irritabilidad, convulsiones y en las últimas etapas, cuando ya es posible diagnosticarlo, los síntomas son adormecimiento de brazos y piernas, trastornos de equilibrio, dificultad para caminar, pérdida de la visión y de la coordinación muscular, así como trastornos mentales, pérdida de dientes y finalmente atrofia muscular.

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UNIDAD 4

Desde hace muchos años se observó que las personas que trabajan con pieles padecían de estos trastornos característicos. Los sombrereros sumergían las pieles en soluciones de nitrato de mercurio y como consecuencia absorbían el metal por la piel o lo inhalaban. En la actualidad, aunque este proceso ya no se usa, el mercurio sigue siendo un riesgo para la salud del ser humano.

Este tipo de trastornos se presenta también en personas que trabajan en minas de mercurio. Cuando un trabajador presenta convulsiones, de inmediato es colocado en un cuarto pequeño tapizado de focos, con el objeto de provocar la sudoración y de esta manera elimine por transpiración la mayor parte del mercurio.

Algunos compuestos inorgánicos de mercurio son utilizados ampliamente en la industria. Actualmente se conocen más de 3000 usos diferentes. Por ejemplo, en la industria del plástico, la electrónica, la manufactura de municiones y de termómetros, entre otras muchas. Los dentistas los utilizan para preparar amalgamas. Los termostatos automáticos tienen una pequeña esfera de mercurio que abre y cierra un circuito. Las lámparas fluorescentes son activadas con vapor de este metal. Asimismo, se agregan a las pinturas, ceras para piso, pulidores de madera y suavizantes de telas, ya que el mercurio inhibe el crecimiento de las bacterias en estos materiales.

En medicina ha tenido usos como antiséptico (mercurocromo), como diurético, como medicamento contra algunos parásitos y la sífilis, y en diversos aparatos para medir la presión y la temperatura. En la agricultura ha sido un compuesto barato y efectivo para la conservación de semillas y plantas.

Tiene cientos de aplicaciones en la industria química, en la del plástico, del papel, del vestido y en la fotográfica. También se utilizó en la separación de los isótopos de la bomba atómica.

En los pacientes intoxicados por mercurio, se observa una reducción en el número de neuronas en la corteza cerebral y de las células del cerebelo. Esto tiene como consecuencia una falta de coordinacón general en la persona afectada. Asimismo, algunos otros síntomas son convulsiones, entumecimiento de la boca por las extremidades, reducción del campo visual y dificultad en el habla.

También se han utilizado fungicidas con mercurio para evitar que los granos para las cosechas se llenen de hongos. Esto, sin embargo, ha ocasionado la muerte en familias enteras como consecuencia de haber ingerido la carne de cerdo alimentado con granos que contenían fungicida. De la misma manera se ha detectado mercurio en gallinas y sus huevos, al ser alimentadas con semillas tratadas.

El reconocimiento del peligro constante a la exposición ante el mercurio, aunado al manejo adecuado de los materiales y la atención meticulosa de higiene en los sitios de trabajo, reducirá las posibles exposiciones. De igual manera, el cuidado en el manejo y desecho de compuestos de mercurio evitará la contaminación inadvertida del sitio de trabajo, así como el control de emisiones industriales evitará la contaminación de vías acuáticas y alimentos marinos.

4.1.2. Plomo

El plomo es un metal azul-gris suave, maleable, caracterizado por su alta densidad y resistencia a la corrosión. El plomo no tiene una función biológica útil en el hombre. La liberación de plomo en el ambiente por emisiones de automóviles y combustión de carbón, así como su bioacumulación

¿Por qué

es difícil el

diagnóstico por

intoxicación de

mercurio?

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TEMAS SELECTOS DE CIENCIAS DE LA SALUD 2

subsecuente en muchos organismos, tienen graves implicaciones de salud pública. Durante los últimos 15 años ha habido cada vez mayor preocupación por los efectos en la salud a causa de la exposición a bajas concentraciones de plomo y la carga corporal "normal" de plomo.

El principal uso del plomo es en la manufactura de baterías. En la industria química y de la construcción, las aleaciones de plomo se usan en tuberías y revestimientos de cables. Los compuestos de plomo se utilizan en pinturas y plásticos como pigmentos y estabilizadores. Los barnices de plomo dan brillo y dureza a la cerámica. El plomo se utiliza en la industria constructora para disminuir el sonido y la vibración y proteger de radioactividad.

Las principales vías de absorción de compuestos de plomo son por inhalación e ingestión. Las dietas deficientes en hierro y calcio, y ricas en grasas, pueden aumentar la absorción gastrointestinal de plomo.

En las décadas de los cincuenta y sesenta murieron muchos niños a causa de envenenamiento por plomo. El origen de esta intoxicación fue la pintura usada en las casas, la cual, en esos años, se elaboraba con pigmentos a base de plomo (figura 4.1).

Figura 4.1. Pintura vieja desprendiéndose de la pared de una casa.

En el torrente sanguíneo casi todo el plomo absorbido se une a los eritrocitos. La fracción libre difusible se distribuye al cerebro, riñones, hígado piel y tejido músculo-esquelético. Las concentraciones en estos tejidos son más altas en las exposiciones agudas a cantidades elevadas. El plomo atraviesa la placenta y las concentraciones fetales se correlacionan con las maternas. Los huesos constituyen el principal sitio de depósito del plomo absorbido, en donde se incorpora en la matriz ósea de manera similar al calcio.

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UNIDAD 4

Aunque el plomo se puede detectar en la sangre y en la orina, los síntomas de una intoxicación aguda pueden ser reconocidos adecuadamente. Con frecuencia los primeros que se presentan son cólicos, dolor abdominal y estreñimiento. Las manifestaciones neurológicas incluyen dolor de cabeza, confusión, coma y convulsiones, y son más comunes en niños.

Sin embargo, cuando la intoxicación es leve los síntomas no son fácilmente reconocibles. Por ejemplo, la pérdida del apetito, torpeza en la movilidad, apatía, irritabilidad, jaquecas, vómito y fatiga pueden confundirse con otras condiciones y en muchas ocasiones a la persona afectada no se le hace el diagnóstico adecuado, y cuando se le hace ya es demasiado tarde para que se pueda remediar. A medida que continúa la exposición, progresan los síntomas en el sistema nervioso central, con insomnio, confusión, deterioro de la concentración y problemas de memoria.

Se sabe que el daño más importante que se presenta es que interfiere en la producción normal de moléculas de hemoglobina de la sangre, y en el cerebro causa ruptura de los capilares sanguíneos, dejando escapar suero, que al acumularse produce aumento en la presión cerebral. Esto ocasiona pérdida de parte del tejido del cerebro con la consecuente pérdida de funciones.

Aunque en muchos casos se llegue a hacer un diagnóstico oportuno y se aplique tratamiento, si la persona regresa a su mismo ambiente y repite la ingestión de plomo, los resultados pueden ser fatales, o si sobrevive puede quedar con discapacidad intelectual.

El plomo, al igual que el resto de los elementos, se encuentra normalmente en la naturaleza en bajas concentraciones. Sin embargo, a partir de la acumulación ocasionada por la industria y la proliferación del automóvil, han ido aumentando las concentraciones de plomo en el aire. Aunque la industria emite ciertas cantidades de plomo, se ha observado que el mayor porcentaje es producido por los motores de combustión interna de los automóviles (figura 4.2).

Figura 4.2. Automóviles con motores de combustión interna.

Un caso de intoxicación con plomo fue por ejemplo, la contaminación de la pintura amarilla que recubre algunos lápices, la cual ciertos niños acostumbraban ingerir al mordisquear el lápiz. Asimismo, hasta hace pocos años la pasta dental venía empacada en tubos con una cubierta interior

¿Cuál es el origen

del daño cerebral

en la intoxicación

por plomo?

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de plomo, con el riesgo de ser ingerido, sobre todo por los niños que gustaban de su sabor. Las vajillas de barro de Oaxaca, en cuya elaboración se utiliza el plomo, también han sido fuente de intoxicación por este elemento, motivo por el cual no se pueden exportar a otros países. La contaminación del agua de la llave por tuberías de plomo es una fuente importante de exposición en muchas casas antiguas.

En todos los casos que se sospecha intoxicación por plomo en adultos, la primera etapa de tratamiento es retirarlos de la exposición. Ello puede significar alejarlos del sitio de trabajo o del lugar de residencia.

4.1.3. Cadmio

El cadmio es un metal pesado relacionado con el mercurio y el zinc. Es muy utilizado en la fabricación de baterías y en el electroplateado (capa superficial de plata que se aplica sobre algunos materiales, en especial en joyería) de objetos. De hecho, la cantidad de este elemento utilizado en la industria es más del doble que la cantidad de mercurio.

Se le encuentra como contaminante en muchos materiales, como por ejemplo, en plásticos, llantas de vehículos automotores, carbón, aceites, fungicidas, fierro viejo y muchos otros. Es muy utilizado en aleaciones metálicas, pues otorga resistencia mecánica y térmica a los aceros. También se utiliza en las baterías recargables de níquel y cadmio.

Cuando estos materiales se calientan o se queman, el cadmio es liberado hacia la atmósfera. Éste es uno de los motivos por los que se debe evitar la incineración de llantas en fogatas al aire libre.

También se ha observado que este agente tóxico altera la estructura de las proteínas de la sangre. El cadmio, reemplaza al calcio de los huesos porque el ion Cd2+ tiene el mismo tamaño que el ion Ca2+ y los vuelve quebradizos. Su ingestión también provoca graves disturbios gastrointestinales.

Al igual que el plomo y el mercurio, el cadmio se acumula en el organismo y aunque la mayor parte se desecha por la orina, las pequeñísimas cantidades (menos de dos microgramos al día) que se retienen, si continúan incorporándose, al llegar a la edad de 30 años equivaldrán a unos 30 mg acumulados en el organismo. Esta cantidad se duplica en aquellas personas que fuman cuando menos una cajetilla de cigarros al día, al combinarse con otras disfunciones del aparato respiratorio.

4.1.4. Berilio

La toxicidad de este metal se detectó hace relativamente poco tiempo. Hasta 1947 se utilizó ampliamente en la fabricación de lámparas y anuncios de neón.

Los síntomas que ocasiona son tan variados que dificultan su diagnóstico. Entre otros, se presenta dificultad y dolor al respirar, tos seca, pérdida de peso y daño renal. No se conoce ninguna cura, es muy difícil de eliminar del organismo y cuando se detecta, por lo regular es porque ya existen daños irreversibles.

¿Cuál es una de

las consecuencias

de quemar llantas

al aire libre?

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UNIDAD 4

El berilio es mucho más tóxico que el plomo. Del plomo se acepta como máximo permisible 150 microgramos por metro cúbico de aire, mientras que el berilio se considera tóxico a niveles de 5 microgramos por metro cúbico de aire.

Aunque en la actualidad la contaminación por este elemento está más controlada, se piensa que si se le encuentran nuevos usos industriales podría incrementarse el riesgo de contaminación y daño a los humanos.

4.1.5. Asbesto

El asbesto es un mineral natural compuesto de fibras de silicato y que son liberadas al ambiente por erosión o extracción minera. Los asbestos comprenden seis tipos de fibras, dependiendo de su contenido de acero, magnesio, calcio, aluminio, sodio y la forma de la fibra. Estas diferencias le proporcionan a la fibra mayor o menor capacidad de producir daño al organismo.

El asbesto es usado internacionalmente o se encuentra como contaminante en muchos productos comerciales, como cemento, telas, frenos y embragues automotrices, parches plastificados y juntas para maquinaria. El uso de asbesto en materiales de construcción ha sido descontinuado en Estados Unidos desde 1975. Estos materiales podían ser láminas, yesos, etc. Una exposición ambiental significativa ocurre en las construcciones antiguas que fueron fabricadas con estos materiales y se encuentran deterioradas, son remodeladas o destruidas. Esto ocurre en escuelas, en donde se usaba el asbesto como aislante térmico en caso de incendio.

La mayor vía de exposición al asbesto es la inhalación de las fibras. La exposición por vía oral es menor y ocurre por la ingestión de fibras contenidas en agua o en las expulsiones de los pulmones de alguna persona.

La toxicidad del asbesto es usualmente manifestada después de un largo periodo de latencia. El tracto respiratorio es el órgano usual de daño. Pueden presentarse dos entidades patológicas por el asbesto:

1. Fibrosis de los pulmones y pleura (asbestosis).2. Cáncer relacionado con asbesto, como mesotelioma primario de la pleura y peritoneo, y

cáncer broncogénico.

La asbestosis es definida como una fibrosis pulmonar primaria intersticial bilateral difusa e irreversible que afecta a dos terceras partes del pulmón. La exposición a altos niveles de fibras de asbesto por un tiempo corto o a niveles bajos pero por un tiempo largo, suele resultar en asbestosis. Las manifestaciones clínicas comprenden dificultad para respirar (disnea), tos y dolor pleurítico persistente.

Las manifestaciones aparecen de 10 a 40 años después de la exposición, sin embargo, pueden ocurrir cambios radiológicos después de 20 años.

¿Cuál es la

importancia de

la prevención de

la contaminación

por berilio?

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Un aparente sinergismo1 existe entre las enfermedades pulmonares ocasionadas por el asbesto y fumar. Generalmente, el cáncer de pulmón ocurre con la exposición a niveles altos, pero la incidencia incrementa con los fumadores. El carcinoma broncogénico o cáncer de pulmón es la mayor causa de muerte en trabajadores expuestos a asbesto.

Aparentemente, cuando las partículas de asbesto son inhaladas, al llegar al pulmón son encerradas en una cubierta formando unos cuerpos encapsulados (figura 4.3). Estos cuerpos, al permanecer como cuerpos extraños en el tejido pulmonar, originan cáncer (figura 4.4).

Figura 4.3. Microfotografía de partículas de asbesto en tejido-pulmonar.

Los bomberos emplean trajes de asbesto. Su estabilidad y baja conductividad térmica les permite afrontar el fuego, sin embargo, se ha confirmado que el asbesto es cancerígeno cuando su fibrilla pasa al tracto respiratorio, por lo que cada vez se usa menos. También por su baja conductividad térmica, el asbesto se empleó ampliamente en la construcción en todo el mundo, particularmente en Europa donde su servicio de aislante en áreas de bajas temperaturas era muy demandado.

Figura 4.4. Fotografía de un pulmón con cáncer (masa blanco-grisácea).

1 Aumento de un efecto causado por la suma de los efectos de dos agentes causales.

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UNIDAD 4

En la actualidad las fábricas de asbesto cuentan con buenas medidas de seguridad para sus trabajadores. Sin embargo, el peligro permanece para las personas que, por ejemplo, remodelan los techos de asbesto de sus viviendas y sin saberlo inhalan partículas del asbesto viejo al pulir o arrancar este material.

Se ha observado que mientras el mercurio, el cadmio y el plomo causan mayor daño al aumentar las concentraciones acumuladas, en el caso del berilio y el asbesto esta correlación no se establece. Se ha encontrado que independientemente de la cantidad que penetre en el organismo puede o no causar diferente magnitud de daño. Esto depende probablemente de la susceptibilidad de cada individuo.

Lo mejor sería evitar el contacto con estos materiales, sin embargo, esto sólo puede ocurrir si se sabe dónde ocurren las emisiones. Por lo cual se necesita que la industria asuma un papel de gran responsabilidad hacia el público en general y le informe de los factores de riesgo en el uso y manejo de ciertos materiales, como ocurre con el consumo de cigarros (figura 4.5).

Figura 4.5. Aspecto de una zona industrial.

Ejercicio 1

1. Los compuestos de mercurio que se encuentran normalmente en la naturaleza son tóxicos:

a) Falso. b) Verdadero.

2. Metal pesado, líquido a temperatura ambiente:

a) Mercurio. b) Cadmio. c) Asbesto. d) Plomo.

¿Cómo te

podrías

intoxicar con

asbesto?

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3. Principal uso del plomo:

a) Fármacos. b) Baterías. c) Pinturas. d) Cables.

4. La pérdida de la visión, trastornos mentales, pérdida de dientes y atrofia muscular son síntomas de una intoxicación por:

a) Asbesto. b) Cadmio. c) Mercurio. d) Plomo.

5. El ingreso del plomo al organismo es através de:

a) Ingestión y dérmica. b) Dérmica e inhalación. c) Inhalación e ingestión. d) Ingestión.

6. Al incinerar llantas el metal eliminado hacia la atmósfera es el:

a) Mercurio. b) Cadmio. c) Asbesto. d) Plomo.

7. El cadmio es muy utilizado en la fabricación de

a) Lápices. b) Cerámica de barro. c) Baterías recargables. d) Lámparas de neón.

8. La mayor vía de exposición al asbesto es por:

a) Ingestión. b) Contacto. c) Inhalación. d) Deglución.

9. El cáncer broncogénico se relaciona con la inhalación de: ________________________________________________________________________________________________.

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UNIDAD 4

4.2. Compuestos orgánicos

Los compuestos orgánicos son los que contienen carbono (C), usualmente en combinación con hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N) o azufre (S). Constituyen más del 90% de los compuestos conocidos.

Estos compuestos se encuentran en la naturaleza, principalmente en las plantas y en los animales, o bien en sustancias de origen animal o vegetal, como el carbón, el gas natural y el petróleo. Los carbohidratos, grasas, proteínas y alcoholes son compuestos orgánicos. Además, miles de compuestos orgánicos que no existen en la naturaleza se han obtenido en el laboratorio. Son muchos los compuestos orgánicos que pueden tener un efecto adverso en la salud de las personas. Por ejemplo, en la actualidad se ofrece una inmensa cantidad de productos comestibles procesados. Si observas algunas de las etiquetas encontrarás una lista de aditivos que se agregan a los alimentos, ya sea para conservarlos, para darles sabor o color o para dotarlos de determinada consistencia, muchos de los cuales son potencialmente tóxicos.

Hasta hace algunos años, lo único que se consideraba como contaminante de los alimentos era, por ejemplo, la "adulteración" de la leche con agua. En la actualidad son pocos los comestibles que no han estado en contacto con alguna sustancia distinta de su naturaleza, ya sea durante su crecimiento o en su preparación antes de salir al mercado.

Aunque algunos de los aditivos son tóxicos, el verdadero problema es la cantidad que se ingiere. Algunas personas argumentan que cualquier sustancia, aun el agua o la sal común son potencialmente dañinas si son ingeridos en grandes cantidades. Sin embargo, tanto el agua como la sal son indispensables para la vida y prácticamente ninguno de los compuestos que se usan como aditivos lo son. Asimismo, un aditivo que normalmente es inocuo puede transformarse en tóxico si se combina en el intestino con otra sustancia.

4.2.1. Aditivos integrados a los alimentos

Uno de los problemas que ha padecido la industria alimentaria es tratar de prolongar el tiempo de almacenamiento de los productos procesados en el mercado.

Con este objeto se han utilizado diversas sustancias. Los nitratos y nitritos para conservar las carnes y embutidos (carnes frías, salchichas, etc.), el benzoato de sodio o ácido benzoico para evitar que los líquidos fermenten; el dióxido de azufre y el ácido ascórbico para conservar las frutas secas.

Cuando se quiere prolongar la duración del producto se utilizan colorantes y saborizantes para evitar mal aspecto o sabor desagradable. Estas sustancias pueden ser más perjudiciales que el conservador original.

Antioxidantes

Se utilizan para evitar que las grasas se oxiden y adquieran consistencia rancia. Además, junto con los antioxidantes se adicionan ácido ascórbico, ácido cítrico y ácido fosfórico para que los primeros funcionen mejor.

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En la actualidad se conocen efectos de cuando menos uno de los antioxidantes utilizados en esta industria. Éste es el BHT (butil-hidroxi-tolueno), que altera el funcionamiento de la hemoglobina en los glóbulos rojos y ocasiona un tipo de anemia.

Emulsiicadores

Los emulsificadores son compuestos que rompen las grasas en pequeñas partículas. Son utilizados en la elaboración del pan para hacerlo más suave y también para que tenga la apariencia de estar fresco por más tiempo.

Este procedimiento ya está prohibido porque se comprobó que aumenta la tasa de absorción del hierro, el cual, al depositarse en el hígado, causa cirrosis hepática y cáncer. También se observó que se incrementa la absorción de vitamina A, lo cual es sumamente nocivo para el organismo, porque en grandes dosis esta vitamina es altamente tóxica y ocasiona trastornos gastrointestinales, engrosamiento de la epidermis (se forman escamas en la piel) y dolores en los huesos.

Edulcorantes artiiciales

En la actualidad se utilizan ampliamente los edulcorantes o endulzantes artificiales. Todos sabemos que el azúcar en cantidades moderadas no causa problemas a la salud, sin embargo, se han desarrollado compuestos que sin tener ningún valor nutricional tienen sabor dulce. Estos compuestos son utilizados por personas que desean bajar de peso sustituyendo algunas de las calorías del azúcar.

Uno de estos edulcorantes, la sacarina, fue descubierto desde 1879 y ha sido muy utilizado desde un principio por personas diabéticas para sustituir el azúcar, pero investigaciones recientes indican que es un compuesto carcinogénico.

Otro grupo de compuestos edulcorantes son los ciclamatos, cuyo uso se ha prohibido. A estos compuestos también se les han atribuido características carcinogénicas.

Colorantes artiiciales

De todos los aditivos los colorantes son los más riesgosos; no ayudan en ningún aspecto, excepto para mejorar la apariencia del producto, ya que por alguna razón los consumidores prefieren los productos con colores muy vivos. Por ejemplo, a las cerezas en almíbar se les agrega benzoato de sodio como conservador, hidróxido de calcio para su consistencia, dióxido sulfuroso para blanquear, sabor artificial y por si fuera poco un colorante para que se vean de color rojo intenso. En tanto que al público en general le preocupa más la estética que el valor nutricional, los productos así elaborados tienen mucha mayor demanda.

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UNIDAD 4

4.2.2. Contaminantes

Los contaminantes que se encuentran en los alimentos pueden ser clasificados en varios grupos: los antibióticos, las hormonas y los insecticidas.

Contaminante. Compuesto orgánico o inorgánico que accidentalmente se retiene en los alimentos para

consumo humano.

Antibióticos

Cuando se descubrió el poder de los antibióticos se empezaron a usar en una forma un tanto indiscriminada. Esto ocasionó que algunas personas desarrollaran alergia hacia alguno de ellos. También aparecieron cepas de bacterias que desarrollaron resistencia a la acción de varios de estos antibióticos.

Antibiótico. Compuesto orgánico producido por un organismo, que inhibe o es tóxico para la reproducción

de otras especies, o les causa la muerte.

Los antibióticos se empezaron a usar para erradicar algunas enfermedades en animales, como aves de corral y ganado vacuno. Luego, al observarse que los antibióticos inducían el crecimiento de dichos animales, se administraron con mucha frecuencia. Por ejemplo, se vio que los pollos tratados con antibiótico crecían más rápido, por lo que se podían comercializar en menor tiempo con un mayor peso y más ganancias para el productor.

De manera similar, las infecciones de las ubres de las vacas se podían tratar fácilmente con penicilina. Sin embargo, ese antibiótico permanece en la leche por algún tiempo y aunque se deben dejar pasar tres días antes de comercializarla, en muchas ocasiones el productor no esperaba y la vendía contaminada de penicilina.

Hormonas

La actividad biológica de las hormonas sexuales es muy alta y bastan pequeñas cantidades de ellas para producir sus efectos análogos sintéticos, es decir, sustancias similares a la progesterona, en los que se incorpora un grupo acetilénico han demostrado ser anticonceptivos muy efectivos, particularmente en dosis pequeñas y consumidos oralmente.

¿Por qué se

usaron los

antibióticos

en forma tan

generalizada

en la industria

avícola?

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Como resultado de las investigaciones que se hicieron para la elaboración de anticonceptivos fue el desarrollo de un compuesto llamado dietilestilbestrol (DES), que tiene características muy similares a las hormonas sexuales femeninas conocidas como estrógenos.

Los productos de la industria avícola descubrieron que si se colocaba una pastilla de DES bajo la piel del cuello de los pollos, estos aumentaban de peso con suma rapidez. Sin embargo, en ocasiones las aves salían al mercado con las pastillas en el cuello aún sin disolver. Por este motivo las personas, en especial del sexo masculino, corrían en peligro de desestabilizar su equilibrio hormonal. Además se tienen indicios de que la administración de estrógenos puede ser causa de cáncer.

Las hormonas sexuales forman parte de una familia de compuestos, los esteroides. Los esteroides anabólicos incrementan notablemente la capacidad muscular, como fueron los casos del corredor canadiense Ben Johnson, en Seúl, así como a los levantadores de pesas europeos en Barcelona a quienes se les aplicó la prueba llamada antidoping y se les comprobó el uso indebido de esteroides; al primero le retiraron la medalla de oro y a los segundos los suspendieron cuatro años de las competencias.

El esteroide cortisona es antinflamatorio y se utiliza en el tratamiento contra la arteriosclerosis y la artritis.

Insecticidas

Existe dificultad para nombrar a los compuestos que cumplen con la función de exterminar a determinadas especies de organismos que algunos humanos consideran indeseables. Por ejemplo, una sustancia que se pudiera rociar en un campo de árboles de cítricos y matara únicamente a determinada especie de mosca parásita de las naranjas, se le podría definir como un plaguicida. Sin embargo, un compuesto con estas características no existe, ya que al eliminar a dicha mosca también aniquila a un sinnúmero de otras especies animales, inclusive aves y mamíferos.

De igual manera el término insecticida implica que sólo mata a los insectos, lo cual tampoco es completamente cierto, por eso tal vez un nombre más adecuado sería biocida, con el que se entiende que estos compuestos tienen efectos nocivos sobre cualquier ser vivo, incluyendo a los humanos (figura 4.6).

Figura 4.6. Peces muertos por el uso descuidado del insecticida malatión.

¿Por qué se

usaron tan

ampliamente

en la industria

ganadera los

antibióticos y

las hormonas?

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UNIDAD 4

La labor primordial de los insecticidas es atacar a los insectos que transmiten enfermedades a animales, plantas y humanos, y a los que acaban con los cultivos de los cuales nos alimentamos. Una mejor alternativa para este fin es el uso de feromonas (hormonas de atracción sexual). Actualmente se está generalizando el uso de feromonas de insectos para control biológico, porque al rociar feromonas en el ambiente, los machos de los insectos se confunden y no pueden encontrar a las hembras para reproducirse. Asimismo, las feromonas permiten reunir a miles de insectos machos y eliminarlos de manera controlada.

Es muy importante el hecho de que los insectos no pueden volverse resistentes a esas sustancias, ya que son parte de su propio método de reproducción sexual. Se han sintetizado feromonas de más de 400 especies de insectos dañinos. Estos compuestos sintéticos se desintegran rápidamente en el ambiente y se requieren cantidades muy pequeñas para lograr el efecto deseado.

En 1874, el químico alemán Othmar Zeidlar sintetizó a partir del etano, el compuesto dicloro-difenil-tricloroetano, conocido como DDT (figura 4.7). Posteriormente descubrió su poder para matar a los insectos y por su bajo precio se empezó a utilizar en gran escala. Su empleo dio excelentes resultados, se utilizó para erradicar los insectos transmisores de varias enfermedades peligrosas, como la malaria y la fiebre amarilla, y de esta manera se salvó la vida de unos cinco millones de personas que podrían haber muerto por esos y otros males.

Figura 4.7. Estructura de la molécula de DDT.

Sin embargo, al mismo tiempo se contaminaron con DDT a millones de personas en todo el mundo rociándolas con este insecticida, con el objeto de controlar las plagas y obtener mejores cosechas para salvar a millones de individuos de morir de hambre (figura 4.8).

Las cuatro razones principales por las que se prohibió su uso son:

a) Los insectos se hicieron resistentes al insecticida (más de 40 especies los son).b) El DDT afectó también a los depredadores de los insectos (en las aves provoca que el

cascarón de sus huevos se debilite y se rompa, ocasionando la muerte del polluelo).

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c) Se descubrió que la velocidad a la que el DDT se descompone de manera natural es muy lenta y su molécula permanece decenas de años en la atmósfera.

d) El DDT se acumula en los tejidos grasos de los humanos y animales superiores para consumo del hombre, y su toxicidad puede ser alta.

Figura 4.8. Avioneta fumigadora de cultivos.

Antes de 1940 se utilizaban como plaguicidas iones tóxicos de metales y metaloides, como arsénico, plomo o mercurio. Dejaron de usarse por ser sumamente tóxicos para los humanos. Sin embargo, aún continúa la contaminación por arsénico en el área de La Laguna, Coahuila, a más de 15 años de abandonar su uso inmoderado.

Se han registrado y notificado los efectos adversos de los plaguicidas y de sus residuos en varios ecosistemas. La aplicación aérea de plaguicidas no controlada puede ocasionar la contaminación del aire de poblados próximos a zonas agrícolas y causar intoxicaciones en las poblaciones expuestas. La contaminación de cursos y masas de agua por plaguicidas ocurre por la descarga de residuos industriales y de sobrantes, y agua de lavado de equipos.

En este sentido cabe mencionar un factor determinante generado, en parte, por los plagicidas: la resistencia.

Resistencia. Uno de los problemas de los insecticidas químicas, es que algunos insectos desarrollan

resistencia, por tanto, un determinadoinsecticida pierde eicacia después de un tiempo.

Herbicidas

Son sustancias químicas que sirven para controlar las hierbas no deseadas que compiten con los cultivos de plantas para consumo humano. En muchos aspectos se asemejan a los insecticidas, en tanto sirven para exterminar hierbas nocivas. También se han usado en forma indiscriminada; la

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UNIDAD 4

mayoría son tóxicos para los humanos. Sin embargo, si se administran en grandes cantidades se produce un cambio metabólico en la planta y ésta muere.

Ejercicio 2

1. ¿Cuál es uno de los peligros del empleo de antibióticos en la industria lechera? ______________________________________________________________________________________________________________.

2. Las hormonas sexuales femeninas se han usado para aumentar rápidamente el peso de animales en la industria avícola:

Verdadero Falso

3. El DDT se acumula en el tejido:

a) Muscular. b) Óseo. c) Conjuntivo. d) Graso.

4. Los antioxidantes se utilizan en la industria alimentaria para:

a) Mejorar el color de los productos enlatados. b) Mejorar la consistencia del pan. c) Evitar que las grasas se hagan rancias. d) Evitar que se produzcan hongos.

5. Las hormonas son parte de la familia:

a) Opioide. b) Imidazol. c) Macrólidos. d) Esteroides.

4.3. Otros factores

Además de los compuestos ya mencionados existen muchos otros factores en el medio que tienen un efecto adverso en la salud de los seres humanos. Sólo mencionaremos, a continuación, algunos de los más importantes.

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4.3.1. Los rayos ultravioleta

El sol emite diferentes tipos de luz en distintas longitudes de onda, como los rayos infrarrojos, los de luz visible y los ultravioleta.

Los rayos ultravioleta son los que provocan que la piel se broncee. Sin embargo, en dosis elevadas pueden ser muy dañinos para la salud, debido a que producen quemaduras y el riesgo de adquirir enfermedades muy graves, como lo es el cáncer de la piel.

Un aumento en la cantidad de rayos ultravioleta que llegan a la superficie de la tierra sería un gran riesgo, tanto para los animales como para las plantas. En estudios hechos en cultivos de plantas, como tomates y chícharos, se observó que al aplicar dosis superiores de rayos ultravioleta se retarda su crecimiento.

4.3.2. Radiaciones

La radiación, o emisión de energía radiactiva de algunos elementos (como el uranio y el radio), es un fenómeno que ocurre espontáneamente en la naturaleza. Sin embargo, los humanos han concentrado de manera artificial la radiactividad en algunos sitios, mientras en otros la han dispersado en forma perjudicial no sólo para el ambiente sino para ellos mismos, ya que estas radiaciones son muy nocivas para los seres vivos.

Un organismo puede recibir radiación directa por exposición a una fuente radiactiva (irradiación externa), o por ingestión o inhalación de materiales radiactivos (irradiación interna). El daño que se ocasione depende en gran parte de la propia naturaleza química de la sustancia radiactiva. Por ejemplo, el estroncio-90 (90 Sr) es un radioisótopo que se produce durante las pruebas atmosféricas de armas nucleares y su estructura química es muy parecida a la del calcio. Por esta razón, al ser absorbido por plantas y posteriormente ingerido por el ganado vacuno se concentra en la leche que será utilizada para el consumo humano. Cuando una persona ingiere los productos lácteos incorpora a su tejido óseo el estroncio-90, el cual permanecerá formando parte del hueso por largos periodos, con el riesgo de ocasionar mutaciones o crecimientos cancerosos en este tejido.

La radiación puede dañar a las moléculas de ADN de las células, de tal forma que éstas se rompen en fragmentos. Dependiendo de la dosis de radiación recibida el daño será mayor o menor. Si la radiación suministrada es pequeña, las cadenas de las moléculas de ADN se podrán reparar espontáneamente, sin embargo, si las rupturas son severas por una dosis alta, la fragmentación del ADN se vuelve irreversible.

En cada organismo existen unas células más susceptibles que otras a las radiaciones. Parece ser que las células que se dividen más rápidamente, por ejemplo, las de la médula ósea (que elaboran las células sanguíneas), las células del tracto digestivo, de la tiroides y del pulmón, así como las espermátidas, son más sensibles a las radiaciones. Asimismo, hay células que son más resistentes, como las células musculares, las del riñón, la piel y las nerviosas.

¿Cuáles células

del organismo

son más

susceptibles a

las radiaciones?

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UNIDAD 4

El efecto que las radiaciones causen sobre el ADN puede ocasionar mutaciones que pueden producir un cambio en la función de los genes afectados; además dichos cambios pueden ser transmitidos a los descendientes. Se calcula que 10% de las muertes por cáncer son producto de exposición a radiaciones cuyos efectos tardan de 5 a 20 años en manifestarse.

La gravedad de la lesión puede ser desde muy leve hasta de naturaleza mortal. Por ejemplo, si sólo se refiere a una función secundaria que pueda ser sustituida por otra no afectará gravemente al metabolismo, pero si la lesión es extensa puede transformar a las células normales en cancerosas.

Los daños por radiación sobre un organismo completo pueden ser somáticos, si se limitan a los individuos que sufrieron la irradiación directa, o genéticos, los cuales se heredarán las siguientes generaciones.

Plantas nucleares. En la actualidad existen cientos de plantas generadoras de energía nuclear en el mundo que producen cientos de millones de kilowatts de electricidad. En nuestro país se construyó la planta de Laguna Verde en el estado de Veracruz, y como veremos a continuación, si bien resuelven en parte el problema de la obtención de energía para gran cantidad de poblaciones, siguen siendo motivo de preocupación ambiental.

En estas plantas se deben tomar medidas de seguridad muy estrictas. Entre éstas, se debe considerar en primer lugar, el sistema de enfriamiento del núcleo del reactor, el cual debe estar respaldado por otros sistemas alternos de enfriamiento que deberán ser automáticas en caso de emergencia. Asimismo, se tiene que contar con dispositivos que verifiquen el grado de exposición de cada persona a las rediaciones y planos de emergencia para toda la población.

4.3.3. Humo de cigarro

El tabaquismo es la principal causa de enfermedad, incapacidad y muerte en los Estados Unidos. Los efectos adictivos de la nicotina son la causa de gran parte de este dilema sanitario, personal y sanitario público persistente. Para un tratamiento eficaz de los pacientes, es esencial reconocer que el consumo de tabaco es una adicción y que la nicotina es la droga adictiva.

Actualmente sabemos, sin lugar a dudas, que las enfermedades pulmonares son cuatro veces más frecuentes en las ciudades que en el campo. De éstas las que más se han estudiado son el cáncer pulmonar, la bronquitis crónica y el enfisema (figura 4.9). Pero además de esto, las personas que fuman tienen un riesgo 10 veces mayor de contraer cáncer del pulmón y morir de él. También tienen un riesgo seis veces mayor de morir por algún otro tipo de enfermedad pulmonar y un riesgo dos veces mayor de morir por enfermedades del corazón.

El humo del tabaco es un aerosol heterogéneo producido por la combustión incompleta de la hoja del tabaco. Está compuesto por una fase gaseosa en la que la materia en partículas se dispersa. La fuente principal del humo surge de la boquilla durante las caladas. Las fuentes secundarias del humo surgen entre las caladas en el extremo encendido y la boquilla del cigarrillo. La composición del humo depende de diferentes factores, como el tipo de tabaco, la temperatura de combustión, la longitud del cigarro, la porosidad del papel, los aditivos y los filtros. La temperatura del cigarrillo varia de 30ºC en la boquilla a 900ºC en el extremo encendido. En presencia de calor intenso algunos constituyentes del tabaco padecen descomposición térmica.

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En el humo de los cigarrillos se han identificado más de cuatro mil sustancias, que incluyen algunas que son farmacológicamente activas, antigénicas, citotóxicas, mutagénicas y carcinogénicas; estos efectos biológicos nos permiten comprender las consecuencias adversas del tabaquismo. Un fumador de un paquete diario realiza más de 70 mil inhalaciones al año y las membranas de la boca, nariz, faringe y árbol traqueobronquial resultan expuestas de forma repetida al humo de tabaco. La mayor parte de los estudios en humanos se han efectuado con exposición a humo completo o constituyentes seleccionados respecto a los cuales se piensa que plantean los mayores riesgos para la salud, como la nicotina y el monóxido de carbono.

La nicotina es un alcaloide muy tóxico, a la vez estimulante y depresor ganglionar. Muchos de sus efectos son medidos a través de la liberación de neurotransmisores. En fumadores habituales se observan respuestas cardiovasculares agudas a la nicotina. El monóxido es un gas tóxico que interfiere con el transporte y utilización de oxígeno. El monóxido de carbono produce sus efectos nocivos reduciendo la cantidad de oxihemoglobina.

El humo de cigarro y su condensado son carcinogénicos en varias especies animales. Los principales carcinógenos identificados en el humo de cigarro son los hidrocarburos aromáticos polinucleares, las aminas aromáticas y nitrosaminas.

Figura 4.9. Pulmón de una persona con enisema. A la derecha un pulmón normal.

Los análisis químicos del tabaco y del humo de cigarro revelaron la presencia de al menos siete hidrocarburos diferentes que producen cáncer en animales de laboratorio. También se encontró una sustancia radiactiva, el poloni-210 que podría ser carcinogénica.

4.3.4. Ruido

Por último, mencionaremos otro factor dañino del ambiente: el ruido. Esto es, el sonido no deseado o molesto. El ruido puede interferir en la comunicación de las personas, reducir su capacidad auditiva y afectar su salud, así como su conducta.

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UNIDAD 4

Se sabe que la exposición prolongada a un ruido fuerte puede causar la pérdida permanente del oído. Al avanzar la edad de las personas que habitan en lugares ruidosos, éstas pierden parte de su capacidad auditiva. También se sabe que la pérdida del oído por el ruido ambiental no ocasiona traumas, ya que por lo regular la persona se da cuenta de la afectación hasta después de mucho tiempo.

Para poder cuantificar la intensidad del ruido existe un instrumento conocido como decibelímetro, que mide la presión sonora y la relaciona con la intensidad que se percibe. A la escala de valores medidos por este instrumento se le llama decibelimétrica. Esta escala empieza en 0 decibeles (dB), unidad que representa el sonido más suave que puede percibir el oído humano.

Cada incremento de 10 unidades de dB es 10 veces más intenso que el anterior y así sucesivamente. Por ejemplo, un sonido de 10 dB es 10 veces más intenso que el sonido de 0 dB, es decir, el sonido audible más suave que se percibe.

En la siguiente gráfica se muestran los niveles de sonido medidos en decibeles.

Figura 4.10. Gráica de niveles de sonido en decibeles.

En esta unidad se han mencionado sólo algunos de los factores del ambiente que pueden ocasionar daño a los humanos y por lo tanto al resto de los seres vivos. Como podrás darte cuenta, esto sólo es una muestra de lo que puede afectarnos, y conforme avance la tecnología y la industria es muy probable que se introduzcan nuevas formas, que si no se tiene el cuidado suficiente serán cada vez más difíciles de controlar.

Ejercicio 3

1. El estroncio-90, un radioisótopo que se produce en las pruebas de armas nucleares, se deposita principalmente en:

a) Huesos. b) Músculos. c) Cerebro. d) Riñón.

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2. Las personas que fuman tienen un riesgo mayor de desarrollar cáncer en el pulmón que las que no lo hacen. ¿Cuántas?

a) Dos. b) Seis. c) Ocho. d) Diez.

3. La sustancia adictiva del humo de cigarro es:

a) El monóxido de carbono. b) El alquitrán. c) La nicotina. d) La oxihemoglobina.

4. Causa principal de pérdida de la audición:

a) Infecciones. b) Traumas. c) Tapones. d) Ruido.

Autoevaluación

1. Menciona tres de los primeros síntomas que aparecen por intoxicación de mercurio. ________________________________________________________________________________________________.

2. La intoxicación con mercurio se presenta en las personas que trabajan directamente con este elemento, absorbiéndolo por la piel:

Verdadero Falso

3. La interferencia en la producción de moléculas de hemoglobina es ocasionada por la intoxicación por:

a) Cadmio. b) Plomo. c) Mercurio. d) Asbesto.

120

UNIDAD 4

4. La principal fuente de eliminación de plomo a la atmósfera se debe a:

a) Las pinturas desgastadas. b) Las baterias desechadas. c) Las tuberias de plomo. d) La combustión de gasolina.

5. Metal utilizado ampliamente en la fabricación de anuncios y lamparas de neón.

a) Mercurio. b) Plomo. c) Asbesto. d) Cadmio.

6. La ingestión de cadmio produce severos disturbios gastrointestinales:

Verdadero Falso

7. El compuesto DES que se ha utilizado en las aves para que aumenten rápidamente de tamaño, puede afectar:

________________________________________________________________________________________________.

8. Sustancia producida por un microorganismo que es tóxica para el desarrollo de otras especies.

a) Insecticida. b) Herbicida. c) Antibiótico. d) DDT.

9. Antioxidante que ocasiona anemia:

a) Ácido cítrico. b) BHT. c) Ácido fosfórico. d) Benzoato de sodio.

10. Los emulsificadores que anteriormente se utilizaban para mejorar la consistencia del pan y hacerlo más suave producen aumento en la tasa de absorción del hierro, lo cual ocasiona cáncer:

Verdadero Falso

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11. Las sustancias más dañinas del humo del cigarro son:

a) Alquitrán y nicotina. b) Nicotina y dióxido de carbono. c) Nicotina. d) Monóxido de carbono y nicotina.

12. El nivel máximo permitido en decibeles para conservar la audición es:

a) 40. b) 120. c) 90. d) 80.

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Respuestas a los ejercicios

Ejercicio 1

1. Falso.2. a) Mercurio.3. b) Baterías.4. c) Mercurio.5. c) Inhalación e ingestión.6. b) Cadmio.7. c) Baterías recargables.8. c) Inhalación.9. Asbesto.

Ejercicio 2

1. Las personas desarrollan alergias y las bacterias desarrollan resistencia.2. Verdadero.3. d) Graso.4. c) Evitar que las grasas se hagan rancias.5. d) Esteroides.

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UNIDAD 4

Ejercicio 3

1. a) Huesos.2. d) Diez.3. c) La nicotina.4. d) Ruido.

Respuestas a la autoevaluación

1. Fatiga, jaquecas, irritabilidad, convulsiones.2. Verdadero.3. b) Plomo.4. d) La combustión de gasolina.5. d) Cadmio.6. Verdadero.7. El equilibrio hormonal de la persona que ingiera al ave contaminada.8. c) Antibiótico.9. b) BHT.10. Falso.11. d) Monóxido de carbono y nicotina.12. d) 80.

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