Toxicología
Introducción
La Toxicología puede definirse como el “estudio de las interacciones entre sustancias químicas y sistemas biológicos con el objetivo de determinar la capacidad de estas sustancias para producir efectos adversos en los organismos vivos, e investigar su naturaleza, incidencia, mecanismo de producción, factores influyentes y reversibilidad de dichos efectos adversos”. Estos efectos adversos se conocen con el nombre de efectos tóxicos y la probabilidad de que una sustancia produzca efectos tóxicos, riesgo. El riesgo dependerá de la toxicidad de la sustancia (de lo venenosa que sea) y de las posibilidades de entrar en contacto con ella, que a su vez vendrán determinadas por las circunstancias de exposición asociadas con su uso, como la ubicación y concentración en el ambiente, duración y frecuencia de la exposición, sistemas de protección y por sus propiedades físico-químicas como volatilidad (inhalación), solubilidad (en el agua de consumo) o lipofilia (absorción por la piel). Uno de los objetos de los estudios clínicos y experimentales en toxicología es definir la capacidad de las sustancias para producir efectos perjudiciales, medir y analizar las dosis con las cuales se presenta toxicidad y valorar la probabilidad de que la lesión o enfermedad se presente bajo condiciones específicas de uso. El principal objetivo de la Toxicología Laboral es identificar y cuantificar los riesgos antes mencionados para precisar los niveles admisibles de exposición y las pertinentes medidas de intervención con el fin de prevenir efectos indeseables sobre la salud de los trabajadores.
Tipos de efectos tóxicos Toxicidad local: el efecto tóxico de la sustancia se manifiesta en el primer lugar de contacto con el sistema biológico (ojos, piel, vías respiratorias,...). Toxicidad sistemática: los efectos adversos se producen lejos del lugar de entrada del tóxico. Se sucede una absorción y distribución de la sustancia desde el lugar de contacto inicial hasta donde ejerce su acción tóxica. Los órganos normalmente afectados por este tipo de toxicidad son los pulmones, el hígado, el sistema nervioso central, los riñones, la piel y la médula ósea (sustancias neumotóxicas, hepatóxicas, neurotóxicas,...). La mayoría de tóxicos ejercen este último tipo de toxicidad aunque algunas como la hidracina y el ácido fluorhídrico producen ambos. Los mencionados efectos pueden derivarse de una única exposición o de una exposición múltiple (repetida). En función de esta exposición hablaremos de toxicidad aguda (gralte. inferior a 24 horas) y toxicidad crónica (durante un largo periodo de tiempo, habitualmente años). Lo más frecuente en el mundo laboral son las exposiciones prolongadas a pequeñas cantidades de tóxico. Otro factor importante, además de la duración, es la frecuencia de exposición; ya que condiciona la eliminación del tóxico y reparación de las lesiones producidas. Los efectos tóxicos se clasifican en temporales (reversibles) y permanentes (irreversibles). Esto quedará en función de la capacidad de regeneración del órgano afectado. También pueden manifestarse las efectos inmediatamente después de la exposición (inmediata) o presentarse después de un largo periodo de tiempo (retardada). Finalmente, una respuesta anormalmente exagerada puede darse lugar en algunos individuos debido a su predisposición genética. Se habla entonces de toxicidad idiosincrásica, producida por un xenobiótico (sustancia extraña al organismo).
Relación dosis-respuesta/ dosis-efecto Dado que los efectos tóxicos son causados por efectos adversos en un sistema biológico, no es de extrañar que se presente una variabilidad bastante elevada entre individuos. Aun así, existe normalmente una relación directa entre la concentración de un agente tóxico al que se expone un grupo y la magnitud del efecto provocado y/o el número de individuos de ese grupo afectados. Cuando hablamos de dosis de exposición o dosis externa hacemos referencia a la cantidad total de sustancia ala que el organismo es expuesto (para sólidos y líquidos es expresada en miligramos o mililitros por kilogramo de peso corporal y para gases y sustancias volátiles como miligramos por litro de aire y hora o partes por millón por hora) combinando dosis y duración de la exposición. La dosis absorbida o dosis interna es la cantidad de sustancia que penetra en el organismo a través de la vía de exposición (cutánea, inhalatoria u oral). Existen dos tipos de relación entre dichas sustancias y la respuesta del organismo a ellas: * Relación dosis-efecto: describe la respuesta de un solo individuo a diferentes dosis de un compuesto. Está caracterizada por un aumento de con la dosis de la gravedad del efecto (respuesta gradual) * Relación dosis-respuesta: describe la distribución de respuestas a diferentes dosis en una población de individuos. Se caracteriza por un aumento con la dosis del número de individuos afectados. Es importante precisar que existen sustancias en las que no puede definirse un nivel de exposición por debajo del cual no se produce un efecto tóxico. Es el caso de agentes carcinogénicos de los que una sola molécula en interacción con una de ADN puede originar un cáncer.
Vías de entrada

El organismo humano tiene como vías de entrada, la vía inhalatoria, la vía digestiva, la vía cutánea y la vía ocular. * La vía inhalatoria:
Se realiza a través de la respiración teniendo como órgano principal al pulmón, es la más importante. Cuando un tóxico entra al organismo depositándose en los pulmones, podemos tener desde una simple inflamación o irritación, hasta una fibrosis o tumor maligno, que puede llevar a la muerte. La vía más frecuente de exposición profesional es la absorción pulmonar. Las sustancias gaseosas o volátiles se inhalan y absorben a través del epitelio pulmonar y las mucosas del aparato respiratorio. El acceso a la circulación sanguínea es rápido debido a que la superficie pulmonar es grande y el flujo sanguíneo también. * La vía digestiva:
Es la de menor importancia ya que es difícil ingerir un gas o un vapor, no obstante es aconsejable no comer ni fumar en lugares en proximidad a un tóxico. La mayor parte de las sustancias tóxicas se absorben en el intestino delgado. Los jugos gástricos a veces modifican algunas sustancias tóxicas, por ejemplo, la acidez del estómago puede liberar los productos de cianuro y formar gas de hidrógeno de cianuro que es aún más tóxico. * La vía cutánea:
Ocurre a través de la piel. Muchas sustancias tóxicas pasan a través de la piel intacta o con heridas. La cantidad de absorción cutánea por lo general es proporcional a la superficie de contacto y a la liposolubilidad del tóxico. La piel en realidad es una barrera que primero rechaza el tóxico, pero a veces se produce una dermatitis y el tóxico penetra en la piel y pasa a la sangre, es lo que ocurre cuando se trabaja con las anilinas, el parathion y los insecticidas organofosforados. * La vía ocular:
El ojo también es un sitio de fácil entrada para los tóxicos. Cuando las sustancias químicas entran al organismo por la conjuntiva evitan la eliminación hepática y pueden causar toxicidad sistémica grave. Es lo que pasa cuando se reciben organofosforados por accidente.
Clasificación de los contaminantes
Los agentes ó contaminantes se clasifican en físicos, químicos y biológicos. Aunque también se clasifican de acuerdo a sus efectos patológicos en el cuerpo humano. * Los agentes físicos están contenidos en diversas formas de energía, en general mecánica, térmica o electromagnética, por lo que deben ser tratados individualmente en función de ese origen energético. El ruido y las vibraciones, las situaciones extremas de calor y frío, las radiaciones ionizantes y no ionizantes (microondas, el láser, rayos infrarrojos y ultravioleta) son los principales contaminantes físicos. * Los contaminantes químicos, formados por materia inanimada, se presentan en el aire como moléculas individuales o en grupos, lo que determina un tratamiento diferenciado, se contemplan los siguientes:
-Gases. Son fluidos que se expanden hasta ocupar el recinto que los contiene; no condensan porque su temperatura crítica es inferior a la temperatura ambiente.
-Vapores. Son formas volátiles de substancias que se presentan en estado líquido, habitualmente, bajo temperatura y presión ambiental. El bajo punto de ebullición de los solventes hace que se volatilicen evaporen a temperatura ambiente.
-Humos metálicos. Son el resultado de condensaciones de sustancias previamente volatilizadas y que proceden, generalmente, de procesos en los que existen metales fundidos.
-Humos carbonosos. Son partículas de carbón o cenizas que proceden de la combustión incompleta de material orgánico.
-Aerosoles. Partículas sólidas o pequeñas gotas de líquido, tan pequeñas como para permanecer en el aire un tiempo determinado.
-Nieblas. Son suspensiones de finas gotas líquidas que se producen por condensación de vapores o por la dispersión en su estado líquido. * Los agentes biológicos, son algunas formas microscópicas de seres vivientes que se encuentran en determinados puestos de trabajo y son capaces de producir enfermedades concretas. Están constituidos por bacterias, parásitos, virus y hongos.
Otra posible clasificación de los contaminantes se hace en función de sus efectos patológicos en el cuerpo humano, como los siguientes:
-Neumoconióticos, originados por partículas sólidas, fibrógenas o no, que producen alteraciones pulmonares.
-Asfixiantes, por desplazamiento del oxígeno del aire o por alteración de los procesos de oxidación biológica.
-Corrosivos, a través de la destrucción de los tejidos.
-Irritantes, tanto de la piel como de las mucosas del tracto respiratorio y del tejido pulmonar.
-Sensibilizantes, derivados de los efectos alérgicos del agente.
-Cancerígenos, incluyen los de procedencia hereditaria y los que tienen efectos sobre la descendencia.
-Anestésicos y narcóticos, que actúan sobre el sistema nervioso.
-Sistémicos, producen alteraciones en sistemas u órganos específicos, como el hígado y el riñón.

Contaminación radiactiva: La contaminación radiactiva es aquella derivada de la dispersión de materiales radiactivos, como el uranio enriquecido, usados en instalaciones médicas o de investigación, reactores nucleares de centrales energéticas, munición blindada con metal aleado con uranio, submarinos, satélites artificiales, etc.,

Características químicas y efectos en el hombre
Plomo
Elemento químico, Pb, número atómico 82 y peso atómico 207.19. El plomo es un metal pesado (densidad relativa, o gravedad específica, de 11.4 s 16ºC (61ºF)), de color azuloso, que se empaña para adquirir un color gris mate. Es flexible, inelástico, se funde con facilidad, se funde a 327.4ºC (621.3ºF) y hierve a 1725ºC (3164ºF). Las valencias químicas normales son 2 y 4. Generalmente se elimina por completo, sin embargo una exposición excesiva permite que parte de ese plomo no logre hacerlo, provocando una intoxicación. Los síntomas incluyen: Anemia, fatiga, dolor de cabeza, insomnio, hipotensión, pérdida de peso, luego, pueden presentarse también: Disturbios gastrointestinales, manifestaciones más severas, como daño al sistema nervioso, problemas a los riñones
Físicamente se observa: Palidez, desnutrición, inflamación estomacal, una línea azul oscura en las encías, pero sólo en el caso de una higiene dental deficiente, fatiga motriz, la cual va progresando hasta convertirse en parálisis. A su vez, los efectos tóxicos sobre pulmones y tracto digestivo del plomo dependen de factores tales como el tamaño de la partícula y la composición química del plomo y sus compuestos. Así, las partículas pequeñas y los compuestos muy solubles en agua, como el cloruro y el óxido, entrarán más rápidamente al sistema circulatorio.
Por su parte, los compuestos poco solubles como el sulfato y carbonato, son peligrosos en forma de polvo. De esto se desprende que los compuestos de plomo que se han encontrado más tóxicos son el carbonato y el monóxido, y su toxicidad se debe, principalmente, a que es acumulativa y la manifestación de los síntomas de esta intoxicación se conoce como plumbismo

Monóxido de Carbono (CO) El monóxido de carbono (CO) es un gas inodoro e incoloro que se produce por la combustión incompleta de compuestos de carbono, consecuentemente pueden verterlo al aire los vehículos automotores y la industria, aunque en menor escala; algunos procesos naturales son capaces de emitirlo, tales como los incendios forestales o su emisión de los procesos naturales que se llevan a cabo en los océanos. El efecto dañino potencial principal de este contaminante lo constituye su afinidad para combinarse con la hemoglobina dando lugar a una elevada formación de carboxihemoglobina y como consecuencia disminuye la cantidad de oxihemoglobina y por ende la entrega de oxígeno a los tejidos. Sin embargo, el CO se combina unas 10 veces menos que el oxígeno con la hemoglobina y se disocia unas 2200 veces menos que el oxígeno de la hemoglobina, lo que significa que la afinidad química de la hemoglobina por el CO es 220 veces mayor que por el oxígeno. El grado de toxicidad del CO depende de la concentración y del tiempo de exposición del individuo, y los daños pueden ser desde ligeros malestares hasta la muerte.

El bióxido de azufre (SO2) Este gas incoloro y con sabor ácido picante, es percibido por el olfato en concentraciones hasta de 3 ppm (0.003%) a 5 ppm (0.005%). Cuando se encuentra en niveles de 1 a 10 ppm induce al aumento de la frecuencia respiratoria y el pulso. Cuando alcanza las 20 ppm produce una fuerte irritación en ojos, nariz, garganta, incrementa la crisis asmática y recrudecen las alergias respiratorias. Si la concentración y el tiempo de exposición aumentan, se producen afecciones respiratorias severas. Una exposición a 400 - 500 ppm, aunque sea corta, puede resultar fatal para el organismo al producir y agravar ciertos padecimientos cardiovasculares. Los oxidantes foto químicos son contaminantes secundarios; es decir, no son emitidos directamente a la atmósfera sino que se forman a través de una serie de reacciones químicas catalizadas por la radiación solar. De éstos, el ozono es el compuesto más abundante en las atmósferas urbanas. El ozono es un gas irritante de las vías respiratorias y de las mucosas ya que puede producir sensación de falta de aire y curiosamente afecta más a personas con problemas cardiovasculares que a quienes sufren problemas respiratorios. Según la concentración y la duración del episodio, el ozono puede causar diferentes efectos: tos, irritaciones en la faringe, irritaciones en el cuello, irritaciones en los ojos, dificultades respiratorias (garganta seca), disminución del rendimiento, empeoramiento de la función pulmonar, síntomas de malestar general: cansancio, dolor de cabeza, abatimiento. Sin embargo dependiendo de la sensibilidad de cada persona al ozono pueden variar sus efectos perjudiciales. Las personas que podrían resultar más afectadas son los enfermos del corazón y del pulmón, los niños, los asmáticos y la gente de edad avanzada.

Óxidos de nitrógeno (NO, NO2 Y NO3) Estos gases irritan los pulmones; agravan las enfermedades respiratorias y cardiovasculares; causan bronquitis y neumonía; y reducen la resistencia a infecciones.

Acido sulfúrico (H2S) En relación con el dióxido de carbono, puede irritar más el sistema nervioso o dañar el mecanismo de limpieza de los pulmones.
Tóxicos en Argentina

En la página web de la Superintendencia de Riesgos del Trabajo, encontramos rápidamente información en PREVENTOX, que es un CENTRO DE INFORMACION Y ASESORAMIENTO EN TOXICOLOGIA LABORAL y la forma más apropiada para realizar la prevención de los distintos riesgos toxicológicos existentes en el medio laboral. Allí con buen criterio se nos señala que no existe actividad industrial, o rural, donde un metal, un compuesto inorgánico u orgánico no esté presente ya sea en forma líquida, gaseosa, pulverulenta, etc. De esta manera el trabajador se ve expuesto a sustancias químicas peligrosas que son capaces de originar un accidente (intoxicación aguda) o bien, por medio del contacto reiterado a pequeñas cantidades, la ocurrencia de una Enfermedad Profesional. El médico especializado en Salud Ocupacional, tiene la obligación de conocer estos riesgos, debe saber diagnosticar precozmente la ocurrencia de enfermedades, debe adelantarse a dicha ocurrencia vigilando activamente la salud de los trabajadores. Los encargados de la Higiene y la Seguridad (Ingenieros, Técnicos, Encargados, Higienistas, etc.) tienen la obligación de conocer dichos riesgos con el fin de suprimir o minimizar la exposición del trabajador. El empresario tiene también la obligación de conocer que compuestos tóxicos se utilizan en su industria con el fin de anticiparse a los riesgos. Las aseguradoras (ART), a su vez, deben conocer las sustancias tóxicas a que pueden estar expuestos los trabajadores para asesorar adecuadamente en prevención y realizar los exámenes médicos periódicos correspondientes. El trabajador tiene el derecho de conocer los riesgos a los que está sometido cuando utiliza o manipula determinado compuesto, debiendo exigir el cumplimiento de todas las medidas de higiene y seguridad y de control médico, con la finalidad de evitar el deterioro de su salud.
Prevención

A modo general podemos decir que se deben usar equipos de protección individual, o EPI, solamente en último término, cuando las técnicas generales de prevención se consideren insuficientes. Se entiende como Equipo de Protección Individual, cualquier elemento destinado a ser llevado o mantenido por la persona que trabaja para protegerlo de uno o varios de los riesgos que pueden amenazar su seguridad y su salud en el trabajo. Entre los muchos equipos que existen se deberán tener en cuenta los protectores de ojos y cara, como las gafas en sus distintos tipos, las pantallas faciales y las mascarillas. Es muy importante tener en cuenta los protectores de manos y brazos, por la salpicaduras de algún toxico que puede producir daños a nivel de la piel. Entre ellos se puede citar, guantes especiales para protección de las agresiones químicas, que pueden proteger las manos o ser más largos y proteger los brazos. En cuanto a protección de los pies y las piernas, pueden ser zapatos bajos, semibotas o botas de seguridad. Lo normal y correcto es calzado para ser desabrochado rápidamente. Protectores corporales, tales como delantales de protección y equipos o vestidos de protección especial contra la proyección de elementos químicos. Equipos antipolvos, y antigás. También protectores del tronco y abdomen tales como chalecos, chaquetas y delantales de protección contra agresiones químicas. En cada caso en particular se tendrá el cuenta el tipo de elemento químico que produzca el riesgo y cuáles son los elementos de protección necesarios. Por eso es bueno conocer con que sustancia se trabaja, porque es sabido que el riesgo mayor es el que se desconoce.