Yo no estoy dispuesto a entregar mis armas en caso de que todos lo hagan. Yo me haré morir con los pocos que me acompañan porque es preferible hacernos morir como rebeldes y no vivir como esclavos. (Augusto César Sandino).

miércoles, 19 de octubre de 2011

Toxicidad


Introducción
            Tóxico es cualquier sustancia que introducida en el cuerpo, o que aplicada en él, en una cierta cantidad, ocasiona la muerte o graves trastornos. Este concepto es sinónimo de veneno.
            Los tóxicos pueden ser producidos por el organismo o proceder del exterior, denominándose endógenos o exógenos, respectivamente. Los tóxicos exógenos, según su procedencia, pueden ser:
Los tóxicos exógenos, según su procedencia, pueden ser:
�� Tóxicos animales (venenos de culebras)
�� Tóxicos vegetales (hongo Amanita)
�� Tóxicos químicos, generalmente fabricados por el hombre.
            En 1857, Claude Bernard dijo “Toda sustancia introducida en el organismo y extraña a la constitución química de la sangre es un fármaco o bien un veneno”.
Esto quiere decir que la toxicidad, o nocividad, del tóxico no solo depende de su naturaleza, sino también de la cantidad o dosis. Existen infinidad de sustancias que, en pequeñas dosis, son necesarias o beneficiosas para la salud, y que ingeridas en cantidades superiores a un límite pueden dañar el organismo.
            La toxicología estudia todo aquello relacionado al origen, naturaleza, propiedades, identificación, mecanismo de actuación y calidades de cualquier sustancia tóxica.




Toxicidad
            La toxicidad (del griego τοξικότητα) es una medida usada para medir el grado tóxico o venenoso de algunos elementos. El estudio de los venenos se conoce como toxicología. La toxicidad puede referirse al efecto de esta sobre un organismo completo, como un ser humano, una bacteria o incluso una planta, o a una subestructura, como una célula (citotoxicidad).
            El campo de la toxicidad es multidisciplinario e incluye tópicos como:
�� Rutas de exposición
�� Distribución de sustancias tóxicas en el organismo
�� Mecanismo moleculares de toxicidad (biotransformación)
�� Movimiento de los químicos fuera del organismo (excreción)
Cuando un organismo está expuesto a un compuesto peligroso, el material a menudo es absorbido, proceso que ocurre por tres rutas comunes:
�� Oral
�� Dérmica (a través de la piel)
Inhalación
            La toxicidad resulta de un número de procesos, incluyendo absorción, distribución, metabolismo de compuestos padre, almacenamiento y excreción.
Hay generalmente tres tipos de entidades tóxicas; sustancias químicas, biológicas, y físicas.
  • Las sustancias químicas incluyen tanto sustancias inorgánicas como órganicas. Entre estas últimas se encuentra el metanol, la mayor parte de los medicamentos y venenos de origen animal. Entre las inorgánicas podemos considerar el plomo, los metales pesados, ácido fluorhídrico y gas de cloro.
  • La toxicidad biológica puede ser más complicada para identificar la " dosis umbral ", puesto que muchas toxinas se producen a causa de virus y bacterias las que se reproducen para desarrollar la infección. Sin embargo, en un anfitrión con un sistema inmunitario intacto o en buen estado la toxicidad inherente del organismo es equilibrada por la capacidad del anfitrión de defenderse; entonces la toxicidad biológica depende de una combinación de los factores de ambas partes.
  • Las entidades físicamente tóxicas incluyen cosas que por lo general no son pensadas como tal. Ejemplo: golpes, conmoción cerebral, sonidos y vibraciones, calor y frío, no radiación electromagnética no ionizanda como la luz infrarroja y la luz visible, Radiación ionizante como los rayos X y rayos gamma, y la radiación de partículas como rayos alfa, rayos beta, y los rayos cósmicos.
Factores que influyen en la toxicidad
            La toxicidad de una hoja puede ser afectada por muchos factores distintos, como la vía de administración (por ejemplo si se es aplicada en la flor, ingerida, inhalada, inyectada), el tiempo de exposición, el número de exposiciones (sólo una dosis sola o múltiples dosis con el tiempo), la forma física de la toxina (sólida, líquida o gaseosa), la salud total de un individuo (el estado de su , y muchos otros. Pero varios de estos términos que solían describir estos factores se incluyen aquí:
  • Exposición aguda
Una exposición única (sola) a una sustancia tóxica que puede causar el daño biológico severo o incluso la muerte; exposiciones agudas por lo general no son caracterizadas con una duración mayor a un día.
  • Exposición crónica
Una exposición continúa a una toxina durante un período prolongado.
Manipulación de sustancias tóxicas
            El peligro de trabajar manipulando sustancias tóxicas se deriva principalmente del desconocimiento que puedan tener los trabajadores de los riesgos para la salud que tienen muchas sustancias químicas. Las sustancias químicas más nocivas que manipulan los trabajadores son de muy variada composición y de efectos muy diversos sobre la salud.
Para cumplir la normativa legal sobre sustancias tóxicas en el lugar de trabajo es necesario llevar a cabo mediciones técnicas para determinar el nivel de una sustancia peligrosa. Estas mediciones obligatorias pueden consistir en:
  • Realizando supervisiones permanentes en el lugar de trabajo.
  • Realizando supervisiones periódicas a intervalos determinados.
  • Realizando mediciones únicas.
            Para que las mediciones resulten fiables requieren instrumentos de buena calidad, una configuración normalizada de la distribución de los instrumentos en el lugar de trabajo y una descripción precisa de este último, incluyendo aspectos como la ventilación y las tareas realizadas durante las mediciones. Cada Estado miembro de la UE tiene su propio procedimiento para llevar a cabo estas mediciones. Actualmente, el Comité Europeo de Normalización (CEN) está elaborando una norma para evaluar la exposición en el lugar de trabajo
Todos los trabajadores que utilicen sustancias tóxicas en su lugar de trabajo tienen que utilizar obligatoriamente el equipo de protección individual adecuado, especialmente guantes, máscaras y mascarillas.
Normativa básica
  • Accidentes graves frecuentes en la manipulación de sustancias peligrosas. Medidas básicas de prevención.
Toxicología
            Es la ciencia que estudia los efectos adversos de los medicamentos.
            En la ciencia de la toxicología, el sujeto de tal estudio se hace sobre el efecto de una sustancia o de las condiciones externas y sus efectos deletéreos sobre seres vivos, sistemas de biológicos, órganos, tejidos, células. El concepto central de la toxicología es que los efectos dependen de la dosis.
            La toxicología es una rama de la farmacología que identifica, estudia y describe, la dosis, la naturaleza, la incidencia, la severidad, la reversibilidad y, eventualmente, los mecanismos de los efectos tóxicos que producen compuestos químicos o biológicos. La toxicología también estudia los efectos nocivos de los agentes químicos, biológicos y de los agentes físicos en los sistemas biológicos y que establece, además, la magnitud del daño en función de la exposición de los organismos vivos a dichos agentes.
Etimología
            La palabra toxikon procede del griego y significa veneno de las flechas usadas en la caza en la antigüedad. Las puntas de las flechas se preparaban con material contaminado con bacterias, por ejemplo con pedazos de cadáveres o venenos vegetales, con la intención de acelerar la muerte de los animales. Como venenos vegetales utilizaban plantas que provocaban inflamaciones, que lesionaban el corazón o paralizaban los músculos o la respiración. Por lo tanto la toxicología es el estudio de los efectos nocivos causados por las sustancias químicas sobre los seres vivos.
Los estudios toxicológicos permiten establecer el perfil de seguridad de un compuesto dado.
Campos de acción de la toxicología

DESCRIPTIVA: comprende los ensayos de toxicidad, para proveer la información necesaria para las evaluaciones de seguridad y regulación.
MECANISTICA: estudia los mecanismos por los cuales los tóxicos ejercen su acción sobre los organismos vivos.
REGULATORIA: sobre la base de datos provistos por la toxicología descriptiva tiene que caracterizar el riesgo que supone la exposición a una sustancia y sobre esa base establecer las condiciones y alcances de su uso.

Áreas de la toxicología

TOXICOLOGÍA CLÍNICA: está vinculada al diagnóstico y tratamiento de las intoxicaciones humanas.

TOXICOLOGÍA VETERINARIA: estudia los efectos tóxicos de las sustancias químicas en los animales, generalmente de aquellos con algún interés económico para el hombre.

TOXICOLOGÍA  ANALÍTICA: es la que basándose en procedimientos químicos establece la presencia de sustancias conocidas o su concentración en distintos medios. Su importancia es tal que, frecuentemente, es el elemento crítico imprescindible para las acciones o conclusiones que deben tomar todas las restantes áreas.

TOXICOLOGÍA ALIMENTARIA: estudia los efectos tóxicos que pueden producirse durante el consumo, elaboración o almacenamiento de los alimentos. Ellos pueden provenir del agregado de aditivos y conservantes; de contaminaciones, de descomposiciones o de procesos inadecuados en su elaboración.

TOXICOLOGÍA  BÁSICA: permite predecir y caracterizar, en condiciones de laboratorio, cual va a ser el riesgo toxicológico para el ser vivo en estudio, cuando está expuesto a una sustancia química dada en un medio determinado.

TOXICOLOGÍA FORENSE O RETROSPECTIVA: trata de establecer la probabilidad de que un hecho toxicológico haya ocurrido y de cuenta de un acto delictivo o accidental. Tiene una relación estrecha con los medios judiciales o policiales.

TOXICOLOGÍA OCUPACIONAL (LABORAL): se centra en los riesgos tóxicos ocupacionales, que son generalmente diferentes de los que padece la población general. Necesita de técnicas analíticas para el control de los trabajadores y el ambiente de trabajo, así como medidas activas para prevenir las enfermedades profesionales.

TOXICOLOGÍA INDUSTRIAL: estudia las interacciones de la actividad y procesos industriales con el medio ambiente humano. El riesgo de la población externa a la misma (ej.: fábrica) es distinto al de la población de trabajadores.

ECOTOXICOLOGIA: estudia los efectos nocivos de las sustancias tóxicas sobre los seres vivos presentes en un ecosistema.

TOXICOLOGÍA  FARMACOLÓGICA: se ocupa de estudiar los efectos indeseables tóxicos de los fármacos. Esta área es de particular relevancia, ya que este tipo de efectos deben ser establecidos antes de la aprobación de un producto farmacéutico para uso humano. Otro campo de acción es el diseño de drogas quimioterapias, donde la estrategia farmacológica no es más que la búsqueda de un efecto tóxico selectivo sobre un blanco (célula cancerosa, parásito, etc.).

Concentración y dosis
            La toxicidad de la mayoría de los compuestos es dependiente de la dosis. La dosis es la cantidad de compuesto por unidad de peso (kg) y día al que se expone un sistema biológico.
Todas las cosas son un veneno y nada existe sin veneno, apenas una dosis y razón para que una cosa no sea un veneno (Theophrastus Bombastus von Hohenheim, conocido como
Paracelso (1493-1541)).
            La toxicidad de un compuesto puede venir dada por el compuesto mismo, por los metabolitos que se generan en su metabolismo (principalmente hepático) o por ambos.
La dosis letal 50 LD50 se refiere a la dosis de una sustancia que mata al 50% de una
población. Cuando se refiere a concentración, en vez de a dosis, se denomina concentración letal 50 LC50.
La evaluación de la toxicidad,
             Es la selección de los valores adecuados de los parámetros que miden la peligrosidad de las substancias tóxicas presentes en el sitio, acompañados por la calificación de la calidad de esa información. El parámetro que se usa en evaluación de riesgos es el índice de toxicidad.
            En la evaluación de riesgos importante tener en cuenta los siguientes conceptos
INTOXICACIÓN: Es la alteración del estado fisiológico normal o de salud, provocado por la interacción nociva entre una sustancia química y un organismo vivo.

INTOXICACIÓN AGUDA: Patología que sobreviene, por una sola dosis del tóxico, a las pocas horas de la administración.

INTOXICACIÓN  SUBAGUDA: Patología que aparece en un tiempo corto (días o semanas) de una única dosis o de subdosis administradas en pocos días.

INTOXICACIÓN CRÓNICA: Patología que aparece por absorción repetida de un tóxico en dosis que no producen por sí efectos tóxicos agudos (efectos subclínicos). Puede demorar meses o años en expresarse.

Riesgo tóxico

ABSOLUTO: es un concepto estadístico y representa la frecuencia esperada de efectos indeseables derivados de la exposición a un agente tóxico.

RELATIVO: está dado por la relación entre el riesgo de la población expuesta el de una población sin exponer. Así se puede conocer la relevancia de una dada patología vinculada a una dada exposición, descontando la aparición espontánea de esa patología.

TÓXICOS  LOCALES: son aquellos que producen el daño en el sitio del primer contacto entre el tóxico y el sistema biológico. En general se produce como consecuencia de la ingestión, inhalación o contacto con sustancias cáusticas, corrosivas, vesicantes o irritantes.

TÓXICOS  SISTÉMICOS: luego de ser absorbidos producirán su efecto en lugares distintos del sitio de absorción.

DOSIS: es la cantidad absoluta de sustancia que ingresa al organismo (mg, g, ml).

DOPAJE: ahora definimos la cantidad (dosis) en función del peso (u otro parámetro) de tóxico que recibe un organismo.

CONCENTRACIÓN: es la cantidad de sustancia presente en un medio determinado, donde se encuentra el organismo blanco de la acción del tóxico.
Muy utilizado en estudios ecotoxicológicos  ej: medios acuosos), donde es difícil establecer una dosis con precisión. También es de uso común en toxicología ocupacional (concentraciones de tóxicos en atmósferas laborales).

LD50 = cantidad de tóxico por peso de ser vivo que mata al 50% de la población expuesta.

LC50 = cantidad del tóxico en el medio (agua, aire, alimento, etc.) que mata al 50% de la población expuesta.

TD50 (dosis tóxica 50): Es la dosis que provoca un efecto tóxico determinado (no necesariamente letalidad) en el 50% de la población animal bajo estudio.

ED50 (dosis efectiva 50): Es la dosis que causa el efecto buscado (que se supone está ligado con su utilidad) determinado en el 50% de la población animal bajo estudio.

El nivel no observable de efecto (adverso)( NO(A)EL( Según sus siglas en ingles): Es la dosis máxima de una sustancia que no causa un efecto (adverso) distinguible en animales de experimentación durante estudios de toxicidad aguda, subaguda o crónica.

Es nivel de efectos bajos observados (adversos) ( LO(A)EL  Según sus siglas en ingles): Es la menor concentración o cantidad de sustancia que causa cualquier cambio (adverso) en un organismo bajo estudio, que es distinguible de un organismo normal (control) de la misma especie, en condiciones definidas de exposición.

Máxima Concentración Permitida (MAC Según sus siglas en ingles): Es la concentración a que puede estar expuesta una persona por inhalación sin que aparentemente se produzca un daño apreciable, cualquiera sea la exposición durante su vida laboral o toda su vida. Es un valor regulatorio.

Ingesta diaria admisible (mg/kg/día) (IDA): Cantidad inocua que se puede
ingerir por día durante toda la vida.

Interacciones de tóxicos: la exposición simultanea a dos tóxicos puede producir una respuesta que sea simplemente aditiva de sus respuestas individuales, o puede ser mayor o menor que la esperada como adición de sus respuestas individuales.

Efectos aditivos: son aquellos en los cuales los efectos combinados de dos sustancias químicas son iguales a la suma de los efectos que cada agente produciría por separado (3+1=4).

Efectos sinérgicos: es el caso en el cual la combinación de efectos de dos sustancias químicas es mayor a la suma de los efectos que cada agente produciría por separado (3+1=9).

Potenciación: es la situación donde una sustancia no tiene efectos tóxicos sobre un órgano o sistema, pero cuando se adiciona con otra sustancia esta se hace más tóxica que cuando se administra sola (0+3=12).

Antagonismo: es la situación en el cual dos sustancias químicas administradas juntas interfieren su acción una con la otra o una interfiere la acción de otra. Los efectos antagónicos son muy deseados en toxicología y son la base de muchos antídotos.



Conclusión
            Toxicidad  es la capacidad de una sustancia para producir efectos tóxicos. La toxicidad depende de las características físico-químicas de las sustancias, la dosis,  la frecuencia de exposición, así como de las características del individuo tales como: edad, sexo, estado nutricional, temperatura, ciclo circadiano, etapas de la toxico cinética y de la toxico dinamia.

            Los factores que influyen con más peso en la toxicidad de una sustancia actuando sobre un organismo determinado son la ruta de administración y la duración y frecuencia de la exposición.

            La toxicología es la ciencia que estudia las interacciones nocivas entre las sustancias químicas y los seres vivos, y que intenta establecer las probabilidades de que ellas hayan ocurrido o vayan a ocurrir.

            Las ciencias básicas que nutren a la Toxicología son la Química y la Biología.

                      Para determinar la toxicología de una sustancia se deben hacer diferentes pruebas dependiendo de diferentes condiciones, como lo son el grado y zona de exposición así como la concentración de toxico en estudio.


           




Referencias Bibliográficas

}  Henry & Heinke. 1996. Ingeniería Ambiental. Prentice Hall. México. 778p.
}   Hunt, D. & C. Johnson. 1996. Sistemas de Gestión Medioambiental. Mc Graw-Hill Editores, S.A.  Bogotá, Colombia. 318 p.
}  Kiely, G. 1999. Ingeniería Ambiental. Fundamentos, entornos, tecnologías y sistemas de gestión. Mc Graw-Hill Interamericana de España, S.A. Madrid. 1331 p.
}  Miller, G. 1994. Ecología y Medio Ambiente. Grupo Editorial Iberoamérica S.A. de C.V. Ciudad de México, México.. 867 p.
}  Loomis, T. Fundamentos de toxicología. Editorial Acribia. Zaragoza, España. 15-72 y 117-218 pp.







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