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Nociones básicas de toxicología aplicadas a las Emergencias
Químicas
Autor: Faustino RamosDescarga ofrecida por: www.prevention-world.com
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Accidente químico
• Acontecimiento o situación peligrosa
que resulta de la liberación
de una sustancia o sustancias químicas
que representa un riesgo
para la salud humana y/o el ambiente,
a corto o largo plazo.
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Accidentes químicos
• Incluyen:– incendios– explosiones– fugas o liberaciones de sustancias tóxicas
• Pueden provocar:– enfermedad– lesión– invalidez o muerte
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Clasificación de los accidentes químicos
• Según– sustancia química – fuente de liberación– extensión del área contaminada– número de personas expuestas– vías de exposición– consecuencias para la salud
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Preguntas en el lugar del accidente
con sustancias químicas
• ¿Cuáles son las propiedades químicas de la sustancia?
• ¿Qué ocurre cuando la sustancia se calienta?
• ¿Los vapores son tóxicos?
• ¿Ocurre reacción violenta con otro material o sustancia química, o cuando está mezclado?
• ¿Cuál es el tipo de envase ?
• ¿Cuál es el tipo de extintor ?• ¿Cuáles son los efectos de la exposicióna a corto plazo y
a largo plazo? (Isman & Carlson, 1980)
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¿Por qué son necesarios conocimientos básicos de toxicología?
• Emergencias químicas. Propósitos de la evaluación:– confirmar la existencia de una emergencia
química;– identificar las caraterísticas de las
sustancias químicas;
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¿Por qué son necesarios conocimientos básicos de toxicología? (2)
– identificar la fuente de liberación:
tamaño, localización y distribución
– determinar la población para la cual la emergencia química representa un riesgo y el impacto a la salud, y
– evaluar la capacidad de respuesta de los servicios de salud locales
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Clasificación de las sustancias químicas según:
• Uso
• Origen
• Composición química
• Órgano
• Mecanismo de acción
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Estado físico de las sustancias químicas
• Sólido– cianuro de sodio,
• Líquido– ácido sulfúrico, benceno, cloroformo
• Gaseoso– cloro, amoníaco
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Clasificación de las sustancias peligrosas según ONU:
Nº ONU
• 1. Explosivas
• 2. Gases comprimidos
• 3. Líquidos inflamables
• 4. Sólidos inflamables, sustancias que entran en combustión espontáneamente y sustancias que reaccionan con agua
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Clasificación de las sustancias peligrosas según ONU:(2)
• 5. Oxidantes, incluyendo peróxidos• 6. Tóxicas, clase A y B, irritantes y que
causan enfermedades• 7. Radioactivas• 8. Ácidas, alcalinas y algunos líquidos y
sólidos corrosivos• 9. Otras no consideradas en las clases
anteriores
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Toxicología
• Es la ciencia que estudia los efectos nocivos producidos por las sustancias químicas sobre los organismos vivos
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Áreas de la Toxicología
Toxicologíade alimentos
Toxicologíaambiental
Toxicologíade medicamentos
Toxicologíaocupacional
Toxicologíasocial
AspectosAspectos
Clínico Analítico Legislación Investigación
Ilus
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Sustancia peligrosa
• Un agente o sustancia peligrosa es aquél que tiene la capacidad de causar daño en un organismo expuesto
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Toxina
• Es la denominación dada a las moléculas proteicas de origen natural que pueden provocar efectos tóxicos graves
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Riesgo
• Es la probabilidad de que aparezca un efecto nocivo debido a la exposición a una sustancia química
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Toxicidad
• Capacidad inherente a una sustancia química de producir efecto adverso o nocivo sobre un organismo vivo
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Paracelso, 1493 - 1541
• “Toda sustancia es tóxica,
no hay ninguna que no sea tóxica;
es la dosis la que hace la diferencia entre
una sustancia tóxica y un medicamento.”
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DL50 - Dosis letal 50
• Generalmente es el primer experimento con una nueva sustancia química
• DL50 es la dosis de una sustancia química necesaria para causar la muerte en el 50% de los animales en experimentación
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DL50 para algunas sustancias químicas
Sustancia DL50, rata macho, vía oral; química mg/kg de peso corporal
• Etanol 7000• Cloruro de sodio 3000• Sulfato de cobre 1500• DDT 100• Nicotina 60• Tetradotoxina 0,02• Dioxina (TCDD) 0,02
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Dosis letal probable para humanos
Toxicidad Dosis, mg/kg de peso
1. Prácticamente no tóxica > 15 000
2. Ligeramente tóxica 5000 - 15 000
3. Moderadamente tóxica 500 - 5000
4. Muy tóxica 50 - 500
5. Extremadamente tóxica 5 - 50
6. Super tóxica < 5
Rodrick, J.V. Calculated risks. 1994
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Algunas sustancias clasificadas como supertóxicas
Sustancia química Origen Efecto tóxico
Estricnina Nuez vómica Sistema nervioso
Fluoracetato desodio
Sintético Corazón ysistema nervioso
Nicotina Planta, tabaco Efecto tóxico
Fosgeno Sintético Sistemarespiratorio
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Exposición
• Es una medida del contacto entre el agente químico y el organismo;
es función de la concentración y del tiempo
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Dosis
Agentequímico
ExposiciónIngreso alorganismo
Toxocinética:Absorción
DistribuciónBiotranformación
Eliminación
Toxodinámica:Interacción del
agente químico-receptor,en el órgano blanco
Efecto
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Sentinel 3 (1), 1986
• Puede ocurrir exposición del hombre durante la manufactura, formulación, derrame durante el transporte y almacenamiento debido a la ingestión de alimentos o agua contaminada.
• A fin de evitar el riesgo para la salud de esas posibles exposiciones, así como su impacto ambiental, se requiere la toma de decisiones basadas en el conocimiento toxicológico.
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Análisis del humo de la combustión de varios materiales, ppm en vol.
Sust. quím. Lana Kerosene Algodón
Acroleína 50 1 60
Formaldehido 80 10 70
Acetaldehido 200 60 120
Butiraldehido 100 1 120
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Productos volátiles producidos por la quema de plaguicidas, grado analítico, 900ºC. (Lee,RE. Air Pollution from Pesticides and Agricultural Processes. CRC Press, 1976)
Plaguicida
Atracina CO CO2 Cl2 HCl NH3
Carbarilo CO CO2 NH3 O2
DDT CO CO2 Cl2 HClMalatión CO CO2 SO2 H2S O2
Paraquat CO CO2 NH3
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Composición del producto de pirólisis o combustión originado de alfombras para pisos, ppm
Material CO CO2 O2 HCN NO2 HCl
Acrílico 1100 33.300 150.000 100 1 0
Lana 19.000 180.000 50.000 10.250 0 0
Acrilan 1300 15.000 - 65 0,3 0
BaldosasPVC
1500 ? ? 0 0 100
Roble rojo 13.600 93.000 100.000 35 10 0
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Exposición de corta duración
• Una o varias exposiciones, en un período de 24 horas o menor;
el agente químico es rápidamente absorbido y produce efecto agudo,
intoxicación.
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Exposición a largo plazo
• Se produce por cantidades pequeñas, durante períodos largos;
los efectos pueden aparecer de inmediato, después de cada exposición o producir efectos crónicos
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Exposición ambiental -Exposición ocupacional
Exposiciónambiental
Exposiciónocupacional
Población Niños, adultos.ancianos, enfermos,hipersusceptibles
Adultos sanos
Tiempo 24 horas 8 h/ 5 dias, semana
Agente químico Mezcla,bajas concentracionesAgentes desconocidos,concentraciones bajas
Agente químico únicoMezclas conocidasConcentraciones altas
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Hombre. Ingreso
de agentes químicos
Alimentos
Medicamentos
(vía oral, im, iv)
Exposición
ocupacional
(oral, dérmica, respiratoria)
AireAgua
Exposición
ocasional
(accidentes, uso de cosméticos)
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Absorción
• La absorción implica que la sustancia química atraviesa membranas biológicas
• Vías– respiratoria– digestiva– dérmica
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INGESTIÓN INHALACIÓN ENDOVENOSAINTRAPERITONEAL
TRACTOGASTROINTESTINAL
PULMÓN
HÍGADO
BILIS
HECES
SUBCUTÁNEA
INTRAMUSCULAR
DÉRMICA
LíQUIDOEXTRACELULAR
GRASA
RIÑÓN PULMÓN
VEJIGAURINARIA
ORINA
ALVÉOLO
AIREESPIRADO
ÓRGANOSSECRETORES
SECRECIONES
ÓRGANOS
TEJIDO HUESO
Vías de absorción, distribución y eliminación de agentes tóxicos en el organismo humano (ROZMAN y KLAASSEN, 1996)
Sangre y Linfa
Venaporta
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Absorción
• Pasaje a través de membrana– transporte pasivo
• gradiente de concentración
– transporte activo• consumo de energía para el pasaje
• Las membranas biológicas contienen lípidos y son permeables para las moléculas liposolubles
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EXTERIOR
Líquido extracelularMembrana
Líquido intersticialextracelular
Líquido plasmáticoextracelular
Líquido intersticialextraceluar
Líquido intracelular
Piel
Respiratoria
Mucosa
Membrana - Capilar
Membrana - Capilar
Membrana - Célula Intracelular
Representación esquemática del pasaje desde el exterior, a través de lasmembranas, de agentes químicos al líquido intracelular de una célula (LOOMIS)
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Distribución
• Las sustancias químicas transportadas por la sangre se distribuyen en los órganos y sistemas
• Depende de las características de la sustancia química y de las propiedades físicas– barreras: placenta y cerebro
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Acumulación
• Huesos: plomo, estroncio, flúor
• Grasa: DDT, PCBs– adelgazamiento
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Biotransformación
• En las células del hígado, piel, pulmones, intestino y riñones– tolueno ácido benzoico (-)
– bromobenceno bromobenceno epóxido
(+)– metanol formaldehído (+)
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Eliminación
• Orina
• Aire espirado
• Bilis
• Material fecal
• Leche
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Clasificación de las sustancias químicas según el efecto nocivo
• Irritante
• Asfixiante
• Anestésica
• Sustancias que dañan el pulmón
• Tóxicos sistémicos
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Factores que determinan el efecto tóxico
• Propiedades fisicoquímicas de la sustancia
• Condiciones de exposición– vía– dosis– frecuencia
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Factores que determinan el efecto tóxico (2)
• Factores biológicos– absorción, distribución, biotransformación– edad, sexo, peso, diferencia genética, estado de
salud– condiciones metabólicas (reposo, trabajo)– exposición a otras sustancias químicas
• Ambiente– temperatura, humedad, hora del día, estrés
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Relación entre cantidad (dosis)de varias sustancias químicas yefectos sobre el organismo
Positivo
Efecto
Negativo
Calcio
Aumento de la
concentración
Cobre
Mercurio
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Intoxicación
• Diagnóstico– clínico– análisis toxicológico
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Intoxicación crónica
• Se caracteriza por exposiciones repetidas durante largos períodos de tiempo.
Los efectos se manifiestan porque:– el agente tóxico se acumula en el organismo, es
decir que la cantidad absorbida es mayor que la eliminada, o
– los efectos producidos por las exposiciones repetidas se suman sin acumulación del agente tóxico
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Intoxicación subaguda
• Se carateriza por exposiciones frecuentes o repetidas, durante un período de varios días o semanas, al cabo del cual aparecen los efectos
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Intoxicación aguda
• Se caracteriza por exposiciones de corta duración, absorción rápida del agente químico, una dosis única o varias dosis, en un período no mayor de 24 horas.
Los efectos aparecen en general rápidamente, y la muerte o la cura son el resultado inmediato.
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Efectos nocivos
• Sistema respiratorio– daño en las células del tracto respiratorio– enfisema– irritación– constricción de los bronquios– disnea– alergia
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Efectos nocivos
• Tracto gastrointestinal – alteración de las membranas celulares
(NaOH)
• Piel– enrojecimiento– hinchazón– picazón– alergia
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Efectos nocivos
• Hígado– acumulación excesiva de lípidos– necrosis– colestasis
• Riñón– efectos sobre el túbulo renal (Hg, Cd, Cr)– muerte de las células– alteración de la función renal
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Efectos nocivos
• Sistema nervioso– falta de oxígeno en el cerebro (CO)– pérdida de mielina (hexaclorobenceno)– efectos en neuronas periféricas (Hg)
• Sistema reproductivo– reducción de producción de esperma (DBCP)– reducción de la fertilidad– toxicidad reproductiva
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Efectos nocivos
• Teratogénico– efectos en la descendencia que no se
heredan (talidomida)
• Carcinogénico– tumor maligno, cáncer
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Bhopal. Isocianato de metilo
• Propiedades físicas– punto de ebullición: 39,1ºC a 1atmósfera– vapor, 2 veces más pesado que el aire
• Usos– Fabricación de aldicarb, carbaril,
carbofuran, metamil
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Bhopal. Isocianato de metilo: Toxicidad
• Inhalación– broncoespasmos graves– respiración tipo asmático– edema pulmonar
• Piel– en contacto con la piel de animales
produce alergia – sensibilización con otros isocianatos
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Bhopal. Isocianato de metilo: Toxicidad
• Irritante– ojos, nariz y garganta
• Ulceración de la córnea
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Objetivos del toxicólogo
• Identificar el riesgo
• Establecer medidas de seguridad
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L. Goldberg afirmó:
“Algo en lo que se debe trabajar con dedicación para eliminar los hechos que alimentan la quimiofobia, es tener la seguridad de que las sustancias químicas sean– producidas en condiciones seguras,– manipuladas en condiciones seguras,– transportadas en condiciones seguras y– desechadas en condiciones seguras.”
(Chemviews.Chemecology, julio 1980)
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