Tóxicos asfixiantes

1.- ¿Son todos los compuestos químicos tóxicos? No existen sustancias químicas que sean seguras, sólo formas seguras de utilizarlos.

Tipos de Sustancias Tóxicas

Medicamentos, Aditivos de alimentos

Productos industriales, Contaminantes ambientales

Toxinas naturales, Venenos caseros

Ejemplos de elementos tóxicos en la vida cotidiana

Compuestos químicos, caféína

alcohol, cigarro

Agentes físicos

Ruidos, temperatura

TOXICOLOGÍA: estudio de la manera en que los venenos naturales o los fabricados por el hombre producen efectos nocivos en los organismos vivos.

IMPORTANCIA

Que el profesional del laboratorio clínico, conozca los aspectos fundamentales, las técnicas y todo el proceso de análisis que involucra a un intoxicado con el fin de generar resultados que apoyen al diagnóstico clínico seguro y oportuno 

TOXICOLOGÍA MODERNA

A mediados del Siglo XX, la tx cambia drásticamente tanto en sentido cualitativo como cuantitativo.

primer objetivo de la tx fue colaborar con la Justicia frente a los envenenamientos, formando parte de la Medicina Legal, como Tx Forense.

Los nuevos productos, fabricados en grandes cantidades por la industria (química, farmacéÚtica, alimentaria, agrícola, etc.) y distribuidos masivamente por redes mundiales de comercio, alcanzando a los seres vivos, y originando contaminaciones durante su fabricación, transporte, uso y finalmente por sus residuos y los productos de su eliminación, plantean unos problemas toxicológicos que, desde el punto de vista de su frecuencia y trascendencia global, resultan cuantitativamente más importantes que los forenses.

Hoy no es suficiente con conocer si un producto es nocivo, lesiona o mata; hay que saber cómo y porqué ocurre esto

El desarrollo de la tecnología para el estudio de la síntesis proteica a través de la expresión genética y los estudios del DNA permiten explicar muchas de las diferencias que se habían observado en cuanto a los efectos de los xenobióticos en los distintos individuos.

2.- CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS TÓXICOS

TÓXICOS QUÍMICOS

Animal, vegetal, Mineral, sintéticos.

TÓXICOS FÍSICOS

 : rayos UV rayos X ruido

INTOXICACIÓN

Conjunto de trastornos que derivan de la presencia en el organismo de un tóxico o veneno; puede ser de 2 formas:

Intoxicación aguda:

Exposiciones de corta duración, absorción rápida,  dosis única o dosis múltiples, pero en un periodo breve (24h). El cuadro clínico se manifiesta con rapidez y la muerte o la curación tienen lugar en un plazo corto.

Intoxicación crónica:

Exposiciones repetidas al tóxico durante mucho tiempo. Causas: acumulación del tóxico en el organismo. Hasta producir lesiones. Ej.: saturnismo

Los efectos engendrados por las exposiciones, se adicionan sin necesidad de acumulación. Ejemplo: sustancias cáncerígenas.

CLASES DE INTOXICACIONES

SOCIALES:

distintas costumbres sociales y religiosas que llevan al uso y abuso de muchas sustancias que pueden ocasionar intoxicaciones agudas o crónicas, son de uso cotidiano: alcohol, tabaco, marihuana. Se caracterizan por influir sobre grandes masas de población y su progresiva aceptación en las sociedades.

PROFESIONALES:

se producen con elementos físicos o químicos propios de la profesión u oficio y dentro del desempeño mismo. Ejemplo: mineros y odontólogos intoxicados p/ Mercurio.

Endémicas:

 presencia de elementos en el medio ambiente (fenómenos naturales), por lo general son de establecimiento crónico.

POR EL MEDIO AMBIENTE CONTAMINADO:

Se producen por elementos que el hombre agrega al medio ambiente: combustión, residuos de industria, ruido, detergentes, plásticos; que conllevan a que los seres vivos  sufran progresivamente intoxicaciones que alteran su salud y causan acortamiento del promedio de vida.

DOPING

Uso de sustancias perjudiciales y no reglamentarias por el deportista, con el deseo de aumentar su rendimiento físico poniendo en peligro la vida. Ej: el uso de estimulantes.

ALIMENTARIAS:

se producen por elementos nocivos agregados a los alimentos. De origen bacteriano; químico como el arsénico, plomo, hg; vegetales tales como hongos, vegetales cianogenéticos, cardiotóxicos, etc.

ACCIDENTALES:

son ocasionadas generalmente por descuido, imprevisión, ignorancia, etc. No llevan ninguna intención de causar daño. Ej. Absorción de gases, picaduras por animales ponzoñosos

POR INTERACCIONES MEDICAMENTOSAS:

suministro simultaneo de varios medicamentos. Intoxicación al producirse alteración de su metabolismo, en sus efectos, potenciación, antagonismos, bloqueos metabólicos, etc.

IATROGÉNICAS

Son las producidas por el hombre de manera no intencional. autoprescripción, errores de dosis 

Áreas de la toxicología y sus aplicaciones

ambiental, ocupacional (industrial), reglamentaria, de los alimentos, clínica, descriptiva, forense, analítica, mecanicista. 

AMBIENTAL

Estudia las sustancias químicas( toxicas)  que contaminan los alimentos, el agua, el suelo o la atmósfera.

Los problemas más comunes incluyen bacterias y virus llevados por el agua, efluentes termales de plantas generatrices de electricidad, desperdicios radiactivos, aguas residuales, y contaminación industrial.

ECOTOXICOLOGÍA

Trata del impacto causado por los tóxicos sobre la dinámica de poblaciones en un ecosistema determinado.

OCUPACIONAL (INDUSTRIAL)

Protege a los trabajadores de las sustancias tóxicas y hace su ambiente de trabajo más seguro. Muchas enfermedades pueden desencadenarse, favorecerse o agravarse a causa de un tóxico industrial, como la bronquitis aguda o crónica, el asma, la alveolitis, .

recolección de información profesional para el exacto conocimiento de la afección.

INDUSTRIAL

OBJETIVO identificación, análisis y estudio de los mecanismos de acción de los agentes químicos industriales y la Prevención de los efectos tóxicos, que debe centrarse a tres niveles:

En el lugar de trabajo:

fijar los niveles máximos permitidos de cada sustancia.

En el individuo:

  Reconocimientos previos y reconocimientos periódicos

A nivel legal y de investigación

: Que se cumplan las condiciones aconsejables.

Revisiones periódicas de las normas, por avances médicos como por aparición de nuevas sustancias

REGLAMENTARIA

Recopila y evalúa información toxicológica existente para establecer normas basadas en concentraciones para exposición “segura”.

DE LOS ALIMENTOS

Entrega de una fuente segura y comestible de alimentos al consumidor.

estudiar los aditivos(colorantes, antioxidantes, conservantes) y la contaminación alimentaria como consecuencia de la contaminación ambiental.

CLÍNICA

Analiza enfermedades y males relacionados con la exposición a sustancias químicas tóxicas a corto y a largo plazo.

objetivo el diagnóstico y tratamiento de las intoxicaciones agudas y crónicas. En esta el médico debe apoyarse en el laboratorio para:

Conocer con precisión el agente y su concentración.

Tipo de Intoxicación

Dx y Tx, intra y extra hospitalario, de las intoxicaciones. Las urgencias más frecuentes por intoxicación son:

Medicamentos. Insecticidas. Monóxido de carbono. Alcohol. Herbicidas y otros.

TOXICOLOGÍA DESCRIPTIVA

Recopila información toxicológica mediante la experimentación con animales que se utilizan para establecer la dosis química que podría causar enfermedad y muerte.

TOXICOLOGÍA FORENSE

Ayuda al establecimiento de relaciones causa-efecto entre la exposición a un medicamento o a una sustancia química y los efectos tóxicos o mortales que pueda causar esa exposición.

Estudia los métodos de investigación medico-legal en los casos de envenenamiento y muerte.

La toxicologíaforense actúa sobre:

SUJETO VIVO:

Valorando el tóxico como productor de lesiones.

tx Como agente capaz de producir alteraciones psíquicas permanentes o pasajeras.

intoxicación como delito: conducción con alcoholemia.

intoxicación como estado peligroso (alcohol y drogas)

SOBRE EL Cadáver

Determinación del tóxico origen de la muerte y de la etiología de la intoxicación.

EN LA ACTIVIDAD LABORAL

Intox como accidente laboral (Gas sulfhídrico).

Intox como enfermedad profesional (Saturnismo).

Secuelas producidas

Identifica la sustancia tóxica a través del análisis de los líquidos corporales, contenido estomacal, la piel o envases dudosos.

CONCEPTOS

Tóxico :

exógenos/endógenos. Sustancia que, incorporada al organismo, es capaz de producir alteraciones orgánicas o funcionales e incluso la muerte.

TÓXICOS EXÓGENOS POR SU NATURALEZA:

Físicos:

 distintas formas de energía: Radiación, ruido, rayos x...

Químicos:

 sustancias cuya ingesta produce en el individuo efectos nocivos.

Biológicos

Aquellos en los que se aprecia la presencia de seres vivos ( virus, bacterias, hongos)

TÓXICOS EXÓGENOS SEGÚN SU PROCEDENCIA:

Animales:

p ej sus venenos (serpientes)

Vegetales

P ej los hongos, o algunas plantas venenosas.

Sintéticos:

son los que sintetiza el hombre.

Otros:

existen en la naturaleza otros tóxicos igualmente nocivos para el organismo. (Ej: metales pesados)

TÓXICOS EXÓGENOS SEGÚN SU ESTADO FÍSICO:

Sólidos

Cuanto más finamente está dividido, más problemático resultará. 

Líquidos

Mayor problema en pequeñas gotas, como aerosoles.

Gaseosos

Son más difíciles de advertir y de controlar.

De radiación

Muy peligrosos porque no se pueden detectar salvo con instrumentos de medida específicos.

TÓXICOS EXÓGENOS SEGÚN SU LUGAR DE ACCIÓN

Acción local:

su interacción es puramente local. Ej: radiación en forma térmica.

Acción sistemática:

 tóxicos que pasan a la sangre y actúan después de entrar en ella. Ej: la acumulación de pb en los huesos. 

XENOBIÓTICO

cualquier sustancia externa que se incorpora al organismo. excluye las hormonas y las vitaminas.

TOXINA

molécula proteica de origen natural que pueden provocar efectos tóxicos graves.

TOXICIDAD

Capacidad de una sustancia química de producir efecto adverso o nocivo sobre un organismo vivo.

INTOXICACIÓN

efecto perjudicial producida cuando una sustancia tóxica es ingerida, inhalada o entra en contacto con la piel, los ojos o las membranas mucosas 

su severidad depende de: Calidad.

Cantidad

Vía de penetración. Duración de la exposición.  Muerte. Envenenamiento

ACCIÓN Y EFECTO DE ENVENENAR

Puede producirse de manera accidental o intencionada.

CONTAMINANTE QUÍMICO

Toda sustancia orgánica, inorgánica, natural o sintética que durante la fabricación, manejo o transporte, almacenamiento o uso puede incorporarse al aire, en forma de polvo, humo, gas o vapor con efectos irritantes corrosivos asfixiantes o tóxicos y en cantidades que tengan la probabilidad de lesionar la salud de las personas que entran en contacto con ella

DOSIS

cantidad de una sustancia que es ingerida, inhalada o absorbida a través de la piel por un organismo.

DOSIS EFECTIVA 50

Produce efectos en el 50% de los animales de exp.

DOSIS LETAL 50

Produce es la muerte del 50% de los animales de exp.

CANTIDAD

Total de sustancia recibida durante un tratamiento o un período de exposición. Ej 10 g de ampicilina/ 10 días 

EFECTO TOXICO

Cuando una sustancia produce alteraciones de la estructura y funcionalmente de los organismos vivos sean reversibles, parcialmente reversibles o irreversibles.  ej: tumores benignos, o malignos, teratogenecidad, muerte.

CONCENTRACIÓN

determinada por medio de experimentos de dosis y respuesta en animales de laboratorio.

evidencia de los impactos potenciales de la exposición a largo plazo a dosis de bajo nivel.

TIEMPO DE LATENCIA

tiempo que transcurre entre la primera exposición y la aparición de un efecto o respuesta observable. Ej carcinogenos

FACTORES IMPLICADOS EN LA INTOXICACIÓN

Carácter tóxico del agente xenobiótico

En tx de alimentos se refiere exclusivamente a sustancias químicas.

Paracelso menciónó: “ no hay sustancia que no sea venenosa” , incluso el oxígeno.

para cada sustancia química hay un determinado grado de toxicidad.

SISTEMA BIOLÓGICO

el efecto del toxico variará notablemente según el organismo. entre animales y el hombre hay una gran variación en la sensibilidad hacia los agentes tóxicos.

El conocimiento del origen, desarrollo y curso de una intoxicación en un animal particular debe ser establecido para con bases científicas, extrapolarlo al hombre.

Toxicología Comparativa, la cual indica con base a estudios fundamentados, que modelo de animal puede ser usado para extrapolar resultados experimentales al hombre.

Factores importantes que contribuyen a la diferente sensibilidad entre las especies animales:

Grado de diferenciación o complejidad del Sistema Nervioso Central,

nivel de evolución de los mecanismos reguladores de las funciones corporales (Temp, resp, etc. (homeostásis),)

estructuración y diferenciación del sistema digestivo y respiratorio,

carácterística y diferenciación de la piel.

la edad y el sexo.

VÍA O RUTA DE ABSORCIÓN

un mismo agente tóxico puede producir efectos muy diferentes, dependiendo de la ruta por la cual el sistema biológico lo absorba.

Ppales barreras biológicas

cutánea, gastrointestinal, alveolar, vascular hematoencefalica placentaria.

 bicapa fosfolipídica. Ya sea por difusión pasiva o transporte activo. 

VÍAS DE ADMINISTRACIÓN DE XENOBÓTICOS (ABSORCIÓN)

Enteral: sublingual, oral, rectal.

Parenteral:  cutánea: (dermica epidérmica corneal), mucosa: (ocular bucal nasal vaginal ), subcutánea, intradermica, intramuscular, intravascular:  (intraarterial intravenosa), inhalaoria: (tracto superior. )

Poder de penetración

Intravenosa e inhalatoria muy alto,  intraperitoneal subcutánea intramuscular alto; castrointestinal bajo; cutánea o tópica muy bajo

Para que un agente xenobiótico pueda manifestar su efecto benéfico (remedio) o dañino (veneno), debe atravesar y alcanzar los receptores específicos del órgano o tejido.

TIEMPO DE INTERACCIÓN DEL AGENTE TÓXICO

Intoxicación aguda

Exposición hacia un agente xenobiótico que produce una manifestación casi inmediata (en ocasiones en minutos) con una sola administración del tóxico, que puede llevar al intoxicado a la muerte, o a una recuperación total o parcial, de la cual pueden quedar o no secuelas o lesiones persistentes.

Intoxicación subaguda

presenta una evolución de la intoxicación con trastornos subclínicos.

requiere la administración repetitiva del tóxico, a corto plazo se pueden presentar evidencias de la intoxicación en un lapso de1 a 3 meses.

Intoxicación crónica

se presenta como consecuencia a la repetida exposición hacia el agente tóxico. se produce con cantidades pequeñas , pero la acumulación del agente xenobiótico en el organismo y con el transcurso del tiempo, se presentan estados patológicos, de carácter irreversible.  3 meses a 1 año 

bastante frecuente, como consecuencia del mal uso de medicamentos, del ambiente contaminado, mayor contacto con productos industriales y plaguicidas.

inducen a confusión con otro tipo de enfermedades, lo cual en ocasiones obstaculiza una terapia adecuada.

EXCRECIÓN DEL AGENTE TÓXICO

La excreción de los tóxicos se efectúa por medio de la orina, bilis, heces y una alta proporción de los compuestos volátiles, por el aire expirado. Menores cantidades se eliminan por la leche, el sudor y la saliva.

El mejor sistema de excreción es la vía urinaria.

4.- RELACIÓN DOSIS RESPUESTA

Factores:

Selección del tipo de respuesta para ser monitoreada en términos cuantitativos.

Definición del organismo de prueba (sistema biológico).

Período de experimentación o duración del ensayo.

Serie de dosis a probar: dosis simple (estudio de tox aguda); dosis repetitiva a corto plazo (estudio subagudo); dosis repetitiva a largo plazo (toxicidad crónica).

Vía de administración.

El entendimiento de esta relación es necesario para definir el intervalo entre la dosis inocua y la dosis tóxica de un determinado agente xenobiótico.

DOSIS LETAL MEDIA (DL50)

define el grado de toxicidad de una sustancia 

es necesario describir la vía de administración; así como la especie animal.

El valor de DL50, representa la mejor estimación de la dosis para matar o causar un efecto en el 50% de la población.

OTROS ÍNDICES TOXICOLÓGICOS COMUNES

Concentración letal media” (CL50);

 la concentración del agente xenobiótico que se encuentra en el aire o agua (generalmente expresado en términos de ppm o mg/kg), que causa la muerte en el 50% de los animales de experimentación.

una sustancia a otro nivel de absorción puede ser benéfica y de ahí se puede definir el denominado “ índice terapéutico” .

en alimentos es importante distinguir el efecto benéfico de un aditivo respecto a un potencial daño que pueda causar su ingesta. En sí, el Indice Terapéutico se define como la relación o cociente entre las dosis tóxica o letal sobre la dosis deseada o benéfica (terapéÚtica), por lo que se tiene:

IT = D L50 / DE50 = Índice Terapêutico o Benéfico

DL50 = Dosis letal media del agente xenobiótico

DE50 = Dosis Efectiva media del mismo xenobiótico

TIPO AMBIENTAL Y LABORAL, LO CONSTITUYE LA “ CONCENTRACIÓN UMBRAL LÍMITE” (CUL)

 corresponde al valor promedio de la concentración máxima de un agente tóxico, que puede ser permitido en relación al peso y tiempo de exposición laboral; ej 8 horas diarias por 5 días a la semana, sin que se manifieste un daño a la salud por un período relativamente largo.

Factores biológicos que influyen en la toxicidad

que se establezca contacto (localización) para que sea transportado del exterior al interior, solubilidad del compuesto, que la reacción tiende al equilibrio, a menos que sea eliminado el tóxico.

CONTACTO, TRANSPORTE O ABSORCIÓN

El transporte de un compuesto implica su exposición a diferentes partes del organismo, como por ejemplo: riñón, hígado, glándulas sudoríparas, tracto respiratorio, tracto gastrointestinal, etc.

durante el transporte puede ser biotransformado, depositado (almacenado) o llegar a un sitio específico de acción (“ locus” ) causando alteraciones biológicas.

aflatoxina, la cual puede reaccionar con aminoácidos. Mientras que la sacarina se excreta sin grandes modificaciones por el tracto gastrointestinal. El plomo por otro lado, se deposita en los huesos.

El safrol ( forma natural en una especies como albahaca, canela, nuez moscada y pimienta,)  se biotransforma en hidroxisafrol para ejercer su acción tumorogénica en hígado como sitio de acción.

un tóxico al ser ingerido puede distribuirse a través del Ciclo Entero Hepático, para ser absorbido, distribuido o excretado.

DOSIS DONDE NO SE OBSERVA EFECTO ADVERSO

DSEO (dosis sin efecto observable).

Consiste en la dosis más alta del agente xenobiótico donde no se observa un efecto indeseado, para la especie más sensible.

Se debe expresar en DSEO = mg / Kg día

INGESTA O DOSIS DIARIA ADMISIBLE (DDA O IDA)

Cantidad de una sustancia que pueda ser ingerida diariamente por un individuo durante toda su vida, sin que le produzca un daño a la salud.

Se busca la cantidad máxima del xenobiótico que el animal más sensible pueda ingerir diariamente sin efecto nocivo.  para poderla extrapolar al humano se tiene que tomar en consideración el factor de seguridad (FS).

Es gralmnt la centésima parte de la DSEO para el animal más sensible y se expresa en mg/Kg de peso corporal.

LÍMITE MÁXIMO RESIDUAL

amplio uso en la aplicación en plaguicidas.

representan el contenido máximo residual de la sustancia que se permite que esté presente en un determinado alimento o grupo de alimentos; “ Buenas Prácticas Agrícolas” (BPA).

El hecho de que determinar los LMR para plaguicidas es una tarea difícil y compleja, ya que además de contar con los valores de registro de un alimento o grupo de alimentos, la distribución del plaguicidas no es uniforme.

cítricos, se elimina la parte externa de estos frutos y por consiguiente hay una disminución del plaguicida.

en productos de origen animal, los niveles detectables deben ser extremadamente bajos, ya que la presencia de la mayoría de plaguicida es por contaminación secundaria.

BIOTRANSFORMACIÓN

la estructura de la membrana celular, confiere una selectividad en la absorción tanto de las sustancias endógenas como xenobióticas que permite que existan vías de absorción específica para los nutrimentos hidrosolubles con un gasto energético (transporte activo), pero por otra parte aunque la mayoría de los organismos vivos son casi impermeables a la gran mayoría de las sustancias hidrosolubles no deseables, no pueden prevenir la absorción de las sustancias liposolubles.

La función principal del proceso de Biotransformación es la transformación de los agentes xenobióticos para facilitar su remoción a través del riñón y la bilis principalmente.

Cuando se modifica la estructura química del agente xenobiótico, puede que se modifique la actividad farmacológica y en ocasiones hasta un aumento de la toxicidad, lo que se conoce como bioactivación, como es el caso de las sustancias denominadas procarcinogénicas, las cuales requieren del proceso de biotransformación para manifestar el efecto carcinogénico.