Capítulo I TOXICOLOGÍA Pág. 8
1.1 Toxicología Ocupacional Pág. 8
1.1.1 Conceptos Básicos Pág. 8
1.1.2 Toxicología Industrial Pág. 9
1.2 Relación Dosis Respuesta Pág. 9
1.3 Tipos de Intoxicación Pág. 11
1.4 Vías de ingreso de Tóxicos Pág. 12
1.4.1 Ingreso de Tóxicos por la Piel Pág. 13
1.4.2 Ingreso de Tóxicos por Vía Respiratoria Pág. 15
1.4.3 Ingreso de tóxicos por Vía Digestiva Pág. 18
1.5 Transformación y Eliminación de Tóxicos en el Organismo Pág. 19
1.5.1 Eliminación de Tóxicos Pág. 21
1.6 Efectos Sinérgicos y Antagónicos Pág. 22
1.6.1 Agentes Cancerigenos Pág. 23
1.6.2 Factores que intervienen en la Toxicidad Pág. 23
Capítulo II AEROSOLES, HUMOS, VAPORES METÁLICOS Y
RIESGOS ASOCIADOS Pág. 24
2.1 Aerosoles Pág. 24
2.1.1 Propiedades de las Partículas Pág. 25
2.1.2 Dinámica de las Partículas Pág. 26
2.2 Humos y Vapores Metálicos Pág. 28
2.2.1 Plomo y sus Compuestos Pág. 28
2.2.2 Mercurio y sus Compuestos Pág. 30
2.2.3 Arsénico y sus Compuestos Pág. 33
2.2.4 Cromo y sus Compuestos Pág. 35
2.2.5 Manganeso y sus Compuestos Pág. 37
2.2.6 Fiebre de los Humos Metálicos Pág. 39
Capítulo III POLVOS INORGÁNICOS, ORGÁNICOS Y RIESGOS
ASOCIADOS. Pág. 40
3.1 Polvo Pág. 40
3.2 Clasificación Pág. 41
3.3 Neumoconiosis Pág. 42
3.4 Función Ventilatoria del Pulmón Pág. 42
3.5 Silicosis Pág. 43
3.6 Silicatosis Pág. 47
3.6.1 Asbestosis Pág. 48
3.6.2 Talcosis Pág. 51
3.7 Neumoconiosis del Carbón Pág. 53
3.8 Las Neumopatías Metálicas Pág. 57
3.8.1 Siderosis Pág. 58
3.9.1 Asma Ocupacional Pág. 62
3.9.2 Neumonitis por Hipersensibilidad Pág. 64
3.9.3 Bisinosis Pág. 66 3.10 Pesticidas Pág. 67 3.10.1 Pesticidas Organofosforados Pág. 70 3.10.2 Pesticidas Organoclorados Pág. 72 3.10.3 Pesticidas Misceláneos Pág. 74 3.10.3.1 Carbamatos Pág. 74 3.10.3.2 Raticidas Anticoagulantes Pág. 77 3.10.3.3 Raticida Talio Pág. 78 3.10.3.4 Fósforo Pág. 78 3.11 Plásticos Pág. 79
Capítulo IV GASES, VAPORES Y RIESGOS ASOCIADOS Pág. 83
4.1 Introducción Pág. 83
4.2 Gases y Vapores Irritantes Pág. 84
4.2.1 Irritantes de Acción sobre las Vías Respiratorias Superiores Pág. 85
4.2.1.1 Amoniaco Pág. 85
4.2.1.1 Ácido Clorhídrico Pág. 88
4.2.1.3 Ácido Sulfúrico Pág. 90
4.2.1.4 Formaldehído Pág. 93
4.2.2 Irritantes de Acción sobre los Bronquios Pág. 95
4.2.2.1 Anhídrido Sulfuroso Pág. 96
4.2.2.2 Cloro Pág. 97
4.2.3 Irritantes de acción sobre los Pulmones Pág. 99
4.2.3.1 Ozono Pág. 99
4.2.3.2 Óxidos Nitrosos Pág. 101
4.2.4 Irritantes Atípicos Pág. 103
4.2.4.1 Acroleína Pág. 103
4.2.5 Irritantes Secundarios Pág. 105
4.3 Gases y Vapores Anestésicos Pág. 105
4.3.1 Clasificación Pág. 105
4.3.2 Acción Pág. 106
4.3.3 Etapas en el proceso de la Anestesia Pág. 106
4.3.4 Volatibilidad y Solubilidad Pág. 107
4.3.5 Estructura Química y Actividad Farmacológica Pág. 107
4.3.6 Anestésicos Primarios Pág. 108
4.3.6.1 Hidrocarburos Alifáticos Pág. 109
4.3.7 Anestésicos de acción sobre las Vísceras Pág. 110
4.3.7.1 Derivados Halogenados de los Hidrocarburos Alifáticos Pág. 110
4.3.7.1.1 Derivados Clorados del Metano Pág. 111
4.3.7.1.2 Derivados Clorados del Etileno Pág. 112
4.3.7.1.3 Cloruro de Vinilo Pág. 115
4.3.7.1.4 Derivados Bromados de Hidrocarburos Alifáticos Pág. 117 4.3.8 Anestésicos de acción sobre el Sistema Hematopoyético Pág. 119
4.3.8.1 Hidrocarburos Aromáticos Pág. 119
4.3.9 Anestésicos de acción sobre el Sistema Nervioso Pág. 122
4.3.9.2 Alcohol Etílico Pág. 125
4.3.9.3 Esteres de Ácidos Orgánicos Pág. 128
4.3.9.4 Sulfuro de Carbono Pág. 129
4.3.10 Anestésicos de acción sobre la Sangre y Sistema Circulatorio Pág. 131 4.3.10.1 Derivados Nitrados de los Hidrocarburos Aromáticos Pág. 132 4.3.10.2 Derivados Aminados de los Hidrocarburos Aromáticos Pág. 135
4.4 Gases y Vapores Asfixiantes Pág. 137
4.4.1 Asfixiantes Simples Pág. 138
4.4.2 Asfixiantes Químicos Pág. 138
4.4.2.1 Monóxido de Carbono Pág. 139
4.4.2.2 Cianuros Pág. 143
4.4.2.3 Ácido Sulfhídrico Pág. 147
Capítulo V CÁLCULO DE CONCENTRACIONES DE AGENTES
QUÍMICOS Pág. 150
5.1 Introducción Pág. 150
5.2 Evaluación Ambiental Pág. 151
5.3 Unidades Pág. 153
5.4 Calculo Concentración Ambiental Pág. 158
5.5 Exposición Promedio Ponderada en el Tiempo Pág. 158
5.6 Volumen de Sustancias Líquidas a Evaporar en un Ambiente de
Trabajo Pág. 161
Capítulo VI NORMATIVA LEGAL VIGENTE Pág. 164
6.1 Decreto Nº 594 Pág. 164
Capítulo VII MEDICIÓN DE AGENTES QUÍMICOS EN FORMA
PRÁCTICA Pág. 172
7.1 Instrumentos para Muestreo de Aire Pág. 172
7.2 Contaminación del Aire Pág. 172
7.2.1 Gases y Vapores Pág. 172
7.2.2 Sustancias Particuladas Pág. 173
7.3 Métodos de Muestreo del Aire Pág. 174
7.3.1 Muestreo Directo o Instantáneo Pág. 174
7.3.2 Muestreo Integrado Pág. 175
7.3.3 Titulaciones del Aire Pág. 175
7.4 Muestras Representativas del Aire Pág. 175
7.5 Procedimientos de Medición Pág. 177
7.5.1 Muestras de la Zona de Respiración Pág. 177
7.5.2 Muestras de Area Pág. 177
7.6 Métodos de Recolección de Muestras Pág. 177
7.6.1 Burbujeadores Pág. 179
7.6.2 Bolsas de Plásticos Pág. 180
7.6.3 Tubos de Carbón Pág. 181
7.7 Selección del Equipo Pág. 181
7.7.1 Instrumentos y Procedimientos Pág. 182
7.7.3 Métodos Colorimétricos Pág. 184
7.8 Criterios de Selección Pág. 184
7.9 Elementos Básicos de un Sistema para Muestreo del Aire Pág. 184
7.9.1 Parte Sensora Pág. 185
7.9.2 Dosímetros Personales Pág. 189
7.10 Sustancias Particuladas Pág. 190
7.10.1 Instrumentos de Lectura Directa Pág. 190
7.10.2 Dispositivos para Recolección de Polvos Pág. 191
7.10.3 Muestro General Pág. 192
7.10.4 Filtros Pág. 193
7.10.5 Bombas Pág. 195
7.10.6 Calibración Pág. 195
7.10.7 Definiciones Pág. 195
7.10.8 Volumen y Caudal de Aire Pág. 197
Capítulo VIII RIESGOS BIOLÓGICOS Pág. 199
8.1 Introducción Pág. 199
8.2 Tipos de Agentes y Mecanismos de Ingreso Pág. 200
8.2.1 Agentes Animados Pág. 201 8.2.1.1 Reino Protista Pág. 201 8.2.1.2 Reino Vegetal Pág. 202 8.2.1.3 Reino Animal Pág. 202 8.2.2 Agentes Inanimados Pág. 202 8.2.3 La Infección Pág. 203 8.2.4 La Alergia Pág. 203 8.2.5 Otros Mecanismos Pág. 204
8.3 Enfermedades por Agentes Biológicos Pág. 204
8.3.1 Enfermedades Virales Pág. 204
8.3.2 Enfermedades Bacterianas Pág. 205
8.3.3 Enfermedades por Protozoos Pág. 206
8.3.4 Enfermedades por Hongos Pág. 206
8.3.5 Enfermedades Parasitarias Pág. 207
8.3.6 Neumonitis por Hipersensibilidad Pág. 208
8.4 Control de Contaminantes Pág. 209 8.4.1 Programas Médicos Pág. 209 8.4.2 Limpieza y Desinfección Pág. 209 8.4.3 Diseño de Locales Pág. 211 8.4.4 Protección Personal Pág. 211 Bibliografía Pág. 212
Capítulo I
TOXICOLOGÍA
1.1
TOXICOLOGÍA OCUPACIONAL
Desde los albores de la humanidad, el hombre primitivo conoció los efectos adversos de la toxicología, en su búsqueda para procurarse medios de subsistencia, para conseguir sus alimentos, en sus actividades cotidianas sufrió mordeduras de serpientes y picaduras de animales ponzoñosos, lo mismo que estuvo en contacto con gran cantidad de substancias de origen vegetal o animal que sin duda alguna en muchos casos le ocasionaron daño o aun la muerte.
Durante mucho tiempo se tuvo el concepto simplista o cualitativo de estas substancias y sus efectos, existen evidencias que desde el periodo paleolítico ya había la costumbre de impregnar las puntas de las flechas con substancias "ponzoñosas", acción de donde se origina el termino "Tóxico" que proviene del griego y significa "flecha".
La administración de las mismas substancias en forma de pociones dio origen a los llamados venenos, termino derivado del latín que significa poción de amor de Venus.
1.1.1 CONCEPTOS BÁSICOS. En la actualidad, con fines prácticos y tomando en
consideración el origen de los tóxicos, su clasificación cualitativa y sus principios cuantitativos se utilizan los siguientes conceptos:
TÓXICO. Es toda sustancia de naturaleza química que dependiendo de la
concentración que alcance en el organismo y en el tiempo en que esto suceda, va a actuar sobre los sistemas biológicos bien definidos, causando alteraciones morfológicas, funcionales o bioquímicas que ocasionan enfermedad o incluso la muerte.
VENENOS. Son sustancias químicas con las mismas características que los
tóxicos pero de origen vegetal u obtenidas a partir de las secreciones de determinados animales.
TOXICOLOGÍA. Es la ciencia que estudia los mecanismos de acción de los
químicos en los sistemas biológicos, los efectos adversos ocasionados y la manera de prevenirlos o curarlos. Es una ciencia multidisciplinaria que se apoya en la química, la biología, la fisiología, la farmacología, la patología, la bioquímica, la inmunología y la Salud Pública.
A su vez, y debido a su amplio campo de acción el estudio de la Toxicología se ha dividido en varias ramas:
TOXICOLOGÍA AMBIENTAL. Estudia la exposición accidental del hombre a
los compuestos químicos que se encuentran contaminando el medio ambiente general o de trabajo, los alimentos o el agua. Estudia las causas, condiciones, efectos y los limites de seguridad de dicha exposición.
TOXICOLOGÍA ECONÓMICA. Enfoca sus investigaciones a los efectos
adversos de los químicos cuando intencionalmente se ponen en contacto los sistemas biológicos con el propósito de lograr un efecto especifico, tales como el combate
de plagas o el control de determinadas especies nocivas, por ejemplo a través del uso de bactericidas, fungicidas, insecticidas, parasiticidas, Larvicidas, molusquicidas, rodenticidas, herbicidas y algunos otros.
TOXICOLOGÍA CLÍNICA. Estudia los aspectos de la exposición del hombre a
los diferentes tóxicos, los mecanismos como estos actúan en el organismo y las manifestaciones clínicas a que dan lugar, la metodología para su diagnóstico, su prevención y su tratamiento, tomando en consideración todas las ramas de la toxicología y apoyándose en las demás disciplinas médicas. TOXICOLOGÍA LABORAL. Dirige su objeto de estudio a la identificación de
los agentes tóxicos presentes en el medio ambiente de trabajo y en los modos de producción, determinando los mecanismos de acción de los tóxicos, así como las medidas de prevención, el control de la exposición de los trabajadores y los limites de exposición segura permisibles.
1.1.2 TOXICOLOGÍA INDUSTRIAL: Es la parte de la Toxicología dedicada al estudio de
las intoxicaciones producidas por los compuestos químicos utilizados en la industria y que suelen penetrar en el hombre como consecuencia de sus manipulaciones y usos.
Su campo de actuación son las intoxicaciones de origen laboral y su mecanismo de acción en el organismo. Según OLISHIFSKI es “la parte de la toxicología dedicada al estudio de los efectos toxicológicos producidos en los individuos, que han estado expuestos a sustancias tóxicas en el curso de su actividad laboral”.
Para el desarrollo de esta materia y conocimiento de los efectos adversos que los contaminantes químicos producen sobre los trabajadores, se utilizan tres procedimientos: la experimentación animal, la epidemiología y la analogía química.
Las características de la toxicología industrial y que interesan en Higiene son: Los tóxicos son fundamentalmente químicos
Las cantidades de tóxicos son pequeñas pero reiterativas. (No nos referimos a casos de ingestiones o inhalaciones accidentales).
La naturaleza del tóxico puede ser conocida o estudiada con antelación, ya que se conocen o deben conocer, los productos que existen en una industria y las posible interacciones entre éstos. Generalmente nos encontramos con varios tóxicos a la vez.
La vía más importante de entrada es la respiratoria, aunque no hay que descartar la digestiva ni mucho menos la cutánea.
1.2
RELACIÓN DOSIS – RESPUESTA
En un trabajador expuesto al contacto con sustancias tóxicas puede, como consecuencia de la exposición, desarrollarse un daño en su organismo, cuya intensidad va a ser proporcional a una serie de factores, unos propios de la naturaleza humana, otros característicos del contaminante, como la toxicidad del mismo, la velocidad de absorción del contaminante por el organismo, la concentración en el ambiente y también va a depender del tiempo de exposición.
Dado que los factores humanos, la toxicidad y la velocidad de absorción son constantes para cada caso, podemos deducir que, el efecto producido por un contaminante en una persona va a ser función de la concentración y del tiempo de exposición:
E = f(c, t)
En el caso de Higiene Industrial dado que, el tiempo de exposición viene dado por la jornada laboral ( 8 horas /día normalmente).
E = f ( c )
A objeto de correlacionar el tóxico con su capacidad para producir daño, existen varios parámetros, tales como:
Dosis Efectiva Mínima: es la dosis que produce un efecto determinado en un
solo individuo del conjunto de experimentación.
Dosis Efectiva 50 %: es la dosis que produce dicho efecto en la mitad de los
individuos del experimento.
Dosis Efectiva Máxima: es la dosis que produce dicho efecto en todos los
individuos del experimento.
Dosis Letales: es la dosis que produce como efecto la muerte.
Cuando la vía de ingreso en el organismo es la respiratoria no se utilizan los criterios de dosis efectiva, sino los de concentración efectiva
Dado que los animales de experimentación suelen ser de muy diversos tamaños, se suelen expresar las dosis efectivas por Kg. de masa corporal del animal.
RESPUESTA: el informe del daño a la salud (o respuesta) que resulta de una dosis
especifica puede expresarse en muchas formas diferentes debido a que existen muchas dimensiones diferentes de la salud humana y de su degradación.
A continuación se listan algunas de las expresiones de riesgo que con mayor frecuencia se encuentran:
La probabilidad de que una persona expuesta a un contaminante, como resultado de la exposición, contraiga una enfermedad en particular en algún momento de su vida.
La probabilidad de que la persona expuesta, como resultado de la exposición, contraiga una enfermedad particular y a la larga muera por ella
El número promedio de años de vida que la persona expuesta quizá pierda como resultado de la exposición.
El número promedio de días de trabajo que la persona puede perder debido a la exposición.
La disminución en cierta medida de su desempeño como resultado de la exposición
1.3
TIPO DE INTOXICACIONES
:El efecto producido por un tóxico en un organismo no es sólo función de la dosis que recibe, sino también de la forma y del tiempo que tarda en administrarse esa dosis. Hay tres tipos de intoxicaciones según velocidad de penetración en el organismo:
Intoxicación Aguda: Da lugar a una alteración grave con un corto período de
exposición. Se caracteriza por un tiempo de exposición muy corto a una concentración generalmente elevada y por una rápida absorción del tóxico por el organismo.
Intoxicación Subaguda: Se diferencia de la anterior básicamente por el
efecto producido, que es menor.
Intoxicación Crónica: Se produce por exposición repetida a pequeñas dosis
del tóxico. Se caracteriza por concentraciones del contaminante pequeñas y largos períodos de exposición; en el trabajo puede ser toda la vida laboral del trabajador.
En la intoxicación crónica, los mecanismos principales que origina el desarrollo del efecto son la acumulación del tóxico en ciertas partes del organismo. Esto ocurre cuando la cantidad del tóxico absorbido por el organismo es mayor que la cantidad del mismo que el organismo es capaz de eliminar. Cuando la concentración del tóxico en el lugar de acumulación alcanza un cierto nivel se producen los efectos correspondientes.
Puede ocurrir también que, una causa ajena al fenómeno estudiado produzca el desprendimiento del tóxico del lugar de acumulación, invadiendo el mismo el resto del
DOSIS RESPUESTA: Conforme aumenta la dosis de una sustancia tóxica, la respuesta también se incrementa.
cuerpo humano en concentración suficiente para producir daño en algún otro órgano.
Otra forma de desarrollar el efecto de un tóxico es por acumulación de los efectos producidos en cada una de las exposiciones. En este caso, el contaminante no se acumula en el organismo, sino que todo él es eliminado tras un cierto tiempo desde que se produjo la exposición. No obstante, cada una de estas exposiciones repetidas produce un pequeño efecto o daño no-manifiesto en el individuo, y es la acumulación de estos efectos, lo que produce el efecto o daño total que se manifiesta.
1.4
VIAS DE INGRESO DE TOXICOS
El hombre frente a un medio natural está protegido eficazmente por medio de la piel que le cubre totalmente. La piel está considerada como un verdadero órgano, y como tal, tiene funciones específicas, una de ellas es la de producir compuestos que anulen la acción de agresivos químicos y microbianos.
En las aberturas naturales del cuerpo, la piel cambia de aspecto y recibe el nombre de mucosa. La propia piel o las mencionadas aberturas, serán los caminos de entrada del tóxico.
Los tóxicos cuando ingresan en el organismo, son capaces de producir lesiones o alteraciones de tipo estructural o funcional en las células.
Las lesiones estructurales consisten en la destrucción total o parcial de la arquitectura celular. Según la magnitud del daño estas pueden consistir en: necrosis y causticación de la célula producidas por ácidos, bases y gases corrosivos, el deterioro de la membrana celular o la destrucción de elementos subcelulares con efectos también graves.
Las alteraciones funcionales se concretan: modificando la permeabilidad de la membrana, inhibiendo o exaltando la acción enzimática, o bien, afectando el ADN o el ARN.
Como vimos, los tóxicos que actúan directamente en las vías de penetración se denominan tóxicos locales, y generalmente son de carácter irritativo o cáustico. Lógicamente afectaran a la piel, vías respiratorias y ojos.
Los tóxicos que siguen la ruta toxicocinética y concretan su acción en órganos alejados de las vías de entrada, se denominan tóxicos sistémicos.
Los tóxicos sistémicos normalmente tienen una acción selectiva en órganos determinados. El hecho de que cantidades de tóxico, muy por debajo de las precisas para verificar la destrucción celular, causen trastornos en lugares específicos, da cuerpo a la teoría de EHRLICH sobre los grupos “toxóforos”, que se localizan en los lugares u órganos diana, en donde existe afinidad por el tóxico. Los grupos tiol (-SH) de las enzimas, tienen afinidad por los metales pesados Hg, Pb., Cu, Ag, Mn. La hemoglobina la tiene por el CO (monóxido de carbono) y la citocromo-oxidasa por el ión CN-.
1.4.1 INGRESO DE TÓXICOS POR LA PIEL: Como sabemos la piel se compone de
dos partes, epidermis y dermis. La primera de tejido epitelial estratificada, situada en la superficie y la dermis, de naturaleza conjuntiva y situación profunda.
En la dermis existen papilas que son vasculares y poseen vasos sanguíneos destinados a nutrir la piel.
Protegiendo esta capa vascularizada se encuentran dos zonas correspondientes a la epidermis:
La interna o cuerpo mucoso de Malpigio, posee vitalidad y sus células se dividen continuamente, originando las células de la capa externa.
La externa que está en contacto con el medio ambiente, se llama también capa córnea en razón de que sus células se queraterizan muriendo y cayendo poco a poco en forma de escamas. En zonas de mucosas no se presenta esta capa córnea.
En la piel se distinguen tres clases de órganos: pelos, glándulas y corpúsculos sensitivos.
Las glándulas pueden ser sebáceas, sudoríparas y mamarias. Las glándulas sebáceas impregnarán la piel de grasa formando una película lipídica, que proporcionará flexibilidad y protección. Las glándulas sudoríparas, segregarán sudor, en funciones excretoras y refrigerante.
Un tóxico frente a la piel, puede actuar de la siguiente forma:
Reacción directa: Por ejemplo, productos cáusticos. Teniendo en cuenta la
composición química de la piel, en que el 70 por 100 es agua y la naturaleza altamente hidrófila de los productos cáusticos: ácidos, bases, etc, la acción de estos se localiza lesionando en forma de quemadura y propiciando la entrada de otros tóxicos.
Penetración: Por medio de lesión mecánica, disolución en algunos de los
medios líquidos superficiales, filtración por poros, canales etc. La lesión mecánica en casos de ulceración, suministra una vía de entrada eficaz para poner en contacto el tóxico con la corriente sanguínea (vía parenteral).
La segregación de las glándulas proporciona una película superficial que es una emulsión de lípidos y agua, conteniendo ácidos y sales disueltos. Esta capa, que proporciona una excelente protección, es por el contrario, el vehículo de entrada para no pocos tóxicos.
Corte transversal de la piel
La piel consiste en una capa externa protectora (epidermis) y una capa interna de tejido vivo (dermis). La parte superior de la epidermis está compuesta de células muertas que contienen queratina, la escleroproteína córnea que forma también el pelo y las uñas.
XENOBIOTICO CAPA ACIDA EPIDERMIS GLANDULAS DERMIS SISTEMA CIRCULATORIO
Por lo tanto, la capacidad de penetración de las sustancias a través de la piel, dependerá de la solubilidad del tóxico en agua o en lípidos.
En la fase lipídica de la emulsión y por naturaleza análoga, se disolverá prácticamente la totalidad de los disolventes industriales. La mayor o menor dificultad de penetración estará relacionada con el número de átomos de las cadenas, ya que los de cadena corta, muy volátiles, se evaporarán y los de cadenas demasiado largas permanecerán en la zona lipídica porque su viscosidad no permitirá la penetración.
En la fase acuosa, en que se encuentran disueltos sales y ácidos, será propicia la disolución de compuestos iónicos y volátiles solubles en agua. También es posible la reacción del ácido del medio acuoso con óxidos o hidróxidos metálicos formando sales.
La reactividad del tóxico con las proteínas de la piel, también influye en la capacidad de absorción cutánea.
Los metales y sus combinaciones tienen dificultad para penetrar por la piel, ya que ésta actúa como barrera eficaz, exceptuando compuestos de talio y derivados alquílicos del plomo.
El paso de los tóxicos disueltos en la emulsión lipídico-acuosa desde la superficie de la piel a la dermis, donde existen vasos sanguíneos y linfáticos, se pueden llevar a cabo atravesando la capa córnea, o utilizando los pequeños orificios de salida de las glándulas sebáceas, sudoríparas exteriores y los folículos pilosos, que son invaginaciones tubulares.
La constitución de la capa córnea dificulta el paso por difusión de los tóxicos hidrosolubles, no ocurre lo mismo con los liposolubles. La naturaleza lipofílica de las membranas semipermeables de las células, explica lo anterior. Esta cualidad se entiende, ya que están constituidas por una capa grasa de fosfolípidos, contenida en dos capas paralelas de naturaleza proteica.
Por otra parte, la membrana está cargada eléctricamente y esto impide el paso de compuestos ionizados.
Hay que considerar que álcalis, ácidos fuertes, detergentes y disolventes, aparte de los efectos señalados anteriormente, destruyen las proteínas que forman la membrana celular, así como las fibras de queratina. Se comprende que esta situación, modifica la capacidad de protección de la piel.
1.4.2 INGRESO DE TÓXICOS POR VÍA RESPIRATORIA: Es la vía más importante en
Toxicología Industrial. Al ser necesaria la inhalación del aire para el funcionamiento normal del organismo, el contaminante que le acompaña penetra fácilmente, posibilitando el contacto del tóxico con zonas muy vascularizadas, o incluso, donde se van a realizar los intercambios sangre-aire, en los alvéolos pulmonares.
El sistema respiratorio se inicia en las vías respiratorias superiores, que están constituidas por nariz, faringe y laringe. El aire sufre en estas zonas un calentamiento, humidificación y una purificación inicial por medio de los pelos de la nariz y la secreción mucosa. La riqueza de las estructuras linfáticas de la zona, órganos de eliminación de residuos de nuestro organismo, hace de esta zona una defensa inicial contra los elementos nocivos. Al respirar por la boca no funciona el sistema de depuración descrito.
La tráquea, que desciende por delante del esófago hasta la mitad del pecho, está tapizada de epitelio vibrátil, formado por células ciliadas que poseen un movimiento rítmico y son capaces de eliminar las sustancias nocivas que son, previamente, envueltas con moco procedente de glándulas, que también están situadas en esta zona.
PULMONES HUMANOS. Mientras que el pulmón derecho tiene tres lóbulos, el pulmón
izquierdo sólo tiene dos, con un hueco para acomodar el corazón. Las dos ramificaciones de la tráquea, llamadas bronquios, se subdividen dentro de los lóbulos en otras más pequeñas y éstas a su vez en conductos aéreos aún más pequeños. Terminan en minúsculos séquitos de aire, o alvéolos, rodeados de capilares. Cuando los alvéolos se llenan con el aire inhalado, el oxígeno se difunde hacia la sangre de los capilares, que es bombeada por el corazón hasta los tejidos del cuerpo. El dióxido de carbono se difunde desde la sangre a los pulmones, desde donde es exhalado.
La tráquea se ramifica primero en dos bronquios y sucesivamente en bronquios secundarios, formando un verdadero árbol. Los últimos bronquios se ramifican a su vez arborescentemente, en los llamados bronquiolos, tubos delgados como cabellos, cuyos extremos se inflan a manera de vejiga y constituyen los alvéolos pulmonares. La superficie interior de estos, presenta numerosas celdillas llamadas vesículas pulmonares.
Paralelamente a esta disposición se van ramificando en cada pulmón, sendas ramas de las arterias y venas pulmonares que llegan a convertirse en vénulas u
arteriolas, en el ámbito de los bronquiolos, para capilarizarse en una tupida red alrededor de los alvéolos pulmonares.
Esta zona es la que vamos a tener presente, pues es la más importante vía de entrada de tóxicos a la sangre.
Los movimientos ventilatorios, inspiración y expiración, tienen una frecuencia variable. Al nacer respiramos 44 veces por minuto, pero al llegar a edad adulta, el hombre efectúa normalmente 16 inspiraciones y la mujer 18.
La inspiración es fenómeno activo, realizado gracias a la contracción de los músculos inspiradores, a saber: el diafragma y los músculos costales. La espiración es, en cambio, pasiva y se realiza por fuerzas elásticas.
En la inspiración normal tomamos y expelemos, alternativamente, medio litro de aire. El hecho de que este pequeño volumen de aire, el inspirado, se mezcle con el gran volumen de aire viciado que nos queda en el aparato respiratorio, después de cada espiración, tres litros, tiene como misión evitar que el aire libre se ponga en contacto directo con el delicado endotelio de los alvéolos pulmonares, el cual podría dañar tanto por su sequedad como por su frialdad.
Para prevenir de una manera más perfecta semejante contingencia, el aire inspirado pasa en primer lugar por las fosas nasales, cuya mucosa, la membrana pituitaria, está muy vascularizada y con glándulas, a fin de caldear el aire y dotarlo de humedad. Al mismo tiempo, las fosas nasales retienen en el moco las partículas pulverizadas suspendidas en la atmósfera
Como hemos visto, en la respiración tomamos y expelemos alternativamente medio litro de aire, que se llama aire corriente. También vimos que en los pulmones nos quedan, después de la inspiración, tres litros más, de los cuales podemos expulsar dos haciendo una espiración forzosa, lo que constituye el aire de reserva, mientras el litro restante no puede expulsarse de ninguna manera y se denomina aire residual. En la inspiración forzada podemos introducir en los pulmones además de los 500 centímetros cúbicos de aire corriente, litro y medio mas de aire complementario.
La suma de los volúmenes de los aires de reserva, corriente y complementario, en total unos cuatro litros, constituye la capacidad vital de los pulmones, añadiendo el volumen de aire residual, tendríamos la capacidad total que es de unos cinco litros.
Como es natural, las cifras dadas son valores medios, susceptibles de grandes variaciones, dependiendo de su edad, sexo y corpulencia. Para determinar la capacidad pulmonar de las personas se utiliza un aparato denominado espirómetro.
Una vez estudiada someramente la anatomía y comportamiento del sistema respiratorio, se comprende mejor cómo penetran los contaminantes por esta vía y con qué masas de aire se mezclan.
El estado de agregación y comportamiento del tóxico influirá decididamente, ya que los mecanismos de protección actuarán dependiendo de estos factores.
Los contaminantes sólidos, polvo y fibras, suspendidos en el aire inspirado pueden ser eliminados mediante los mecanismos de limpieza de que dispone el propio sistema respiratorio, así como por fenómenos físicos, tales como la inercia, la sedimentación, la difusión browniana y las fuerzas electrostáticas.
En estos casos, estos mecanismos contribuyen a introducir el tóxico en el sistema digestivo por deglución.
El tamaño y densidad de partícula será fundamental, ya que la posibilidad de que la partícula de polvo llegue a la zona alveolar, disminuye con el tamaño.
El 95 por 100 del polvo encontrado en el pulmón es < 2
El 99,8 por 100 del polvo encontrado en el pulmón es < 5
El 99,99 por 100 del polvo encontrado en el pulmón es < 10
En el tracto superior, las partículas de suficiente tamaño como para estar afectadas por la gravedad, se depositan por choque.
En la laringe y faringe, se depositan por gravedad en los momentos entre la inspiración y la espiración.
En los alvéolos las partículas < 2 se acercan a las paredes por difusión molecular. En estas zonas existen células, macrófagos o coniófagos que envuelven la partícula, pudiendo anular el efecto tóxico de ésta.
Otros factores que inciden en la retención de las partículas por el sistema respiratorio son los hábitos respiratorios, no es lo mismo respirar por la nariz que por la boca, la existencia o no de enfermedad respiratoria o la velocidad respiratoria.
Los gases y vapores penetrarán con mayor facilidad, ya que acompañan el flujo de aire inspirado y se mezclarán con la masa de aire que contienen los pulmones.
1.4.3 INGRESO DE TÓXICOS POR VÍA DIGESTIVA: En toxicología industrial esta vía
no tiene importancia, salvo en casos de intoxicación accidental, y cuando se come o fuma en ambiente laboral sin tomar precauciones adecuadas.
Vimos que la protección que proporcionaban en el sistema respiratorio los tejidos ciliados frente a partículas, hacían que éstas se trasladasen al sistema digestivo.
En la digestión, los ácidos biliares contribuyen a disgregar la materia particulada y a la solubilidad de los compuestos metálicos, lo que facilitará la absorción posterior del tóxico.
1.5 TRANSFORMACIÓN Y ELIMINACIÓN DE TÓXICOS EN EL
ORGANISMO.
Cuando un tóxico se absorbe en el organismo, normalmente se origina una serie de reacciones, tendientes a disminuir sus efectos y facilitar su eliminación. Estas reacciones pueden cambiar la composición del tóxico o bien, por fenómenos de conjugación, modificar sus propiedades. El tóxico modificado se denomina metabolito. También puede ocurrir, que el tóxico se elimine sin haber sufrido ninguna transformación. No siempre las reacciones son favorables y puede ocurrir que, al transformarse un tóxico, se potencien sus cualidades deletéreas.
En todo este tipo de reacciones, las enzimas desempeñan un papel decisivo. Recordemos que las enzimas incrementan muchísimo las velocidades de reacción, siendo uno de los tipos de biocatalizador más importante de que disponen los organismos.
Estas transformaciones se concretan fundamentalmente en: oxidaciones,
reducciones, hidrólisis y conjugación, que se realizan mediante el concurso de las
enzimas.
Las transformaciones del tóxico por oxidación, mediante las oxidasas, se
dan preferentemente en el hígado. Las oxidasas activan el oxígeno ionizándolo según O2 → 2 O =, confiriéndole una extraordinaria actividad. Los productos
finales de oxidación se obtienen normalmente en varias fases. Así, la oxidación total del alcohol etílico pasa a través de las fases aldehído y ácido para finalmente dar CO2 y H2O.
CH3-CH2OH + ½ O2 → CH3 –CHO + H2O 1ª fase
CH3 –CHO + ½ O2 → CH3 - COOH 2ª fase
CH3 –COOH + 2 O2 → 2CO2 + 2 H2O fase final
Las transformaciones de tóxicos por reducción, pueden tener lugar en los
distintos tejidos del organismo, si bien, lo normal es que se produzcan en el hígado, en el tracto intestinal mediante las bacterias o en otros órganos. Un ejemplo de reducción sería el nitrobenceno que llegará a transformarse hasta anilina, pero dando como compuesto intermedio la fenil hidroxilamina que induce a la formación de metahemoglobina, dificultando el intercambio de oxígeno de la sangre.
C6H5NO2 + 5 H+ → C6H5NH2OH + H2O
C6H5NH2OH + H+ → C6H5NH2 + H2O
Las hidrolasas son las enzimas para las transformaciones por hidrólisis de ésteres, amidas, carbamatos y nitrilos orgánicos.
Las conjugaciones son reacciones por las que se unen metabolitos con compuestos endógenos. Por ejemplo, el fenol con ácidos sulfónicos o glucurónicos. En las reacciones de conjugación también es necesario el concurso de las enzimas.
El tóxico se transforma según el siguiente esquema:
En las reacciones de conjugación, el metabolito se une a compuestos generados por el propio organismo. Como en las transformaciones anteriores, el resultado de una conjugación es la obtención de un nuevo metabolito, generalmente hidrosoluble, apto para la excreción biliar o renal. También será necesario el concurso de enzimas transferasas.
Analizaremos a modo de ejemplo el comportamiento de uno de los conjugantes mas importantes, el ácido glucurónico.
El ácido glucurónico deriva de la oxidación incompleta de la glucosa:
(O)
CH2OH-(CHOH)4 –CHO COOH-(CHOH)4 –CHO
Esta reacción es extremadamente difícil de efectuar en el laboratorio, en el organismo humano sería imposible sin la presencia de un biocatalizador.
El ácido glucurónico es capaz de conjugarse con tóxicos que tengan radicales hidróxilo (OH-), amino (NR-) y sulfhídrilos (SH-), para dar metabolitos hidrosolubles, pudiendo, por este mecanismo, eliminar todos los compuestos orgánicos.
Aparte del ácido glucurónico también hay que considerar otros componentes de conjugación: glutatión, cisteína, glicina, etc.
1.5.1 ELIMINACIÓN DE TÓXICOS: En el mecanismo de eliminación renal se invierten
las características respecto a los fenómenos de absorción y distribución. En este caso, los compuestos liposolubles no tienen facilidad para la eliminación, debiéndose unir con otros compuestos que actúan de transportadores y, por el contrario, los compuestos iónicos encuentran gran facilidad para ser eliminados.
La eliminación renal mediante la orina es, el mejor de los sistemas de eliminación.
RIÑÓN. Casi un millón de nefronas (derecha) componen cada riñón (izquierda). La
unidad filtradora de la nefrona, llamada glomérulo, regula la concentración dentro del cuerpo de sustancias importantes, tales como potasio, calcio e hidrógeno, y elimina sustancias no producidas por el cuerpo, tales como drogas y aditivos alimentarios. El filtrado resultante, la orina, abandona la nefrona a través de un largo túbulo y del conducto colector. Mediante señales químicas, el organismo informa sobre las necesidades de agua y sales; esto hace que las paredes del túbulo sean más o menos permeables a estas sustancias, que son reabsorbidas de acuerdo con estas órdenes desde la orina.
Observando el corte longitudinal de un riñón, se puede distinguir en estos órganos tres partes: capa cortical, capa medular y arborización inicial de los uréteres, formada por los cálices y la pelvis renal. En las dos primeras partes existen millones de tubos denominados uriníferos, que se asocian en zonas en forma de pirámides llamadas de Malpigio.
Estas pirámides desembocan en los cálices del riñón. Conductos receptores de la orina que la conducen a la pelvis renal.
La arteria renal origina entre la zona medular y la cortical unas arterias en arcada, de las cuales parte un gran número de arterias radiales que tienen a derecha e izquierda infinidad de arterias. Cada una de ellas penetra en una cápsula de Bowman y forma en el interior un pelotón denominado glomérulo de Malpigio.
Las condiciones del glomérulo para permitir la salida de sustancias son: tamaño molecular limitado e hidrosolubilidad.
Los focos de los glomérulos poseen un diámetro de 40 A. El proceso de filtración se realiza gracias a que la presión hidrostática de la sangre en los capilares (75 mm de Hg) es superior a la presión, suma de la presión osmótica (30 mm Hg) y la capilar (20 mm Hg).
El proceso de secreción consiste en un mecanismo de transporte activo, por el que se pueden eliminar compuestos metálicos.
También existe un proceso de resorción en que parte del agua de la orina vuelve a introducirse en la sangre, con lo que disminuye la cantidad de aquella, concentrándose los elementos a eliminar.
Aparte de las eliminaciones por vía renal, existen otras vías como la pulmonar. En el aire aspirado se eliminan tóxicos gaseosos volátiles, como los disolventes.
También existe eliminación por medio de la bilis, sudor, saliva, etc.
1.6
EFECTOS SINÉRGICOS Y ANTAGÓNICOS
En Higiene Industrial es habitual la presencia de más de una sustancia en el ambiente con capacidad para pasar al interior del organismo.
Cuando el efecto tóxico de una sustancia tóxica se ve potenciado por la acción de una segunda sustancia se dice que, ambas sustancias presentan sinergismo y, por tanto, la segunda sustancia independientemente de que sea o no tóxica, es sinérgica respecto a la primera. Así, por ejemplo, el alcohol etílico y los insecticidas clorados tienen efecto sinérgicos sobre el tetracloruro de carbono.
Cuando el efecto de una sustancia tóxica se ve reducido por la acción de una segunda sustancia se dice que, ambas sustancias presentan antagonismo, por lo tanto,
T O X I C O S HIDROSOLUBLES POLARES LIPOSOLUBLES ALQUILANTES ACUMULACION METABOLIZACION CONJUGACION ELIMINACION RENAL/ BILIAR
la segunda sustancia, independientemente de que sea o no tóxica, es antagónica respecto de la primera.
El ejemplo más conocido tal vez sea el antagonismo del etanol sobre el metanol, retardando su metabolismo.
1.6.1 AGENTES CANCERÍGENOS: Vimos que una forma de acción de los tóxicos
podía ser afectando las estructuras del ADN y ARN, aspecto éste importante, considerando que el ADN (ácido desoxorribonucleico) es una molécula que contiene el código que dirige las actividades cotidianas de la célula. El ARN (ácido ribonucleico suministra al ribosoma los modelos para fabricar las proteínas necesarias. La modificación de estos ácidos, contenidos en el núcleo celular, constituye un desorden genético, teniendo en cuenta el máximo protagonismo del ADN en la reproducción celular.
Estas alteraciones pueden producir efectos: Mutagénicos: alteraciones que se heredan.
Carcinógenos: alteraciones que no se heredan.
Teratogénicos: malformaciones congénitas.
El cáncer se ha definido como un gran grupo de enfermedades caracterizadas por un crecimiento y difusión incontrolado de células. Si esta difusión continúa, existe una destrucción del organismo.
Una de las múltiples causas que se ha comprobado tiene relación con la generación del cáncer es la exposición a ciertos productos químicos industriales, clasificados estos en:
Compuestos químicos. Metales
Polvos y fibras.
Factores que intervienen en la acción carainogenética son la presencia de co-carcinógenos, que propician la acción de aquel, ejemplo: tabaco-asbesto o la edad que marca el envejecimiento celular y consiguiente susceptibilidad al tóxico. El tiempo de latencia, tiempo que transcurre entre la exposición y el efecto, puede ser muy dilatado, años, en el caso de los cancerígenos.
1.6.2 FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA TOXICIDAD.
Factores que dependen del medio ambiente: Presión atmosférica.
Temperatura Actividad lumínica Etcétera
Factores que dependen del individuo:
Sexo
Edad
Enfermedades
Factores de la propia intoxicación Vía de absorción Concentración
Coincidencia con otros tóxicos: Efectos aditivos
Efectos potenciadores Ciclos biológicos:
Ciclo circadiano
Capítulo II
AEROSOLES, HUMOS, VAPORES
METALICOS Y RIESGOS ASOCIADOS.
2.1
AEROSOLES.
Las sustancias tóxicas que en la industria constituyen los riesgos químicos al estar presentes en la atmósfera en forma de aerosoles, están presentes en forma de pequeñas partículas mensurables de cierta magnitud. Un aerosol es una dispersión de partículas sólidas o líquidas, de tamaño inferior a 100 en un medio gaseoso. Dentro del campo de los aerosoles se presentan una serie de estados físicos que se definen a continuación:
Polvo (Dust): suspensión en el aire de partículas sólidas de tamaño pequeño
procedentes de procesos físicos de disgregación. La gama de tamaños de partículas de polvo es amplia, si bien, estos, fundamentalmente oscilan entre 0,1 y 25 Los polvos no floculan excepto bajo fuerzas electrostáticas, no se difunden en el aire y sedimentan por acción de la gravedad.
Humo (Smoke): suspensión en el aire de partículas sólidas originadas en
procesos de combustión incompleta. Su tamaño es generalmente inferior a 0,1
.
Humo metálico (Fume): Suspensión en el aire de partículas sólidas metálicas
generadas en un proceso de condensación del estado gaseoso, partiendo de la sublimación o volatilización de un metal; a menudo va acompañada de una reacción química generalmente de oxidación. Su tamaño es similar al del humo. Estas partículas floculan (unión de partículas pequeñas, formándose otra de tamaño mayor).
Rocío (Mist): Suspensión en el aire de pequeñas gotas de líquido que se
generan por condensación de un estado gaseoso o por la desintegración de un estado líquido por atomización, ebullición, etc. El margen de tamaños para estas gotitas líquidas es muy amplio. Van desde 0,01 a 10 algunas apreciables a simple vista.
Niebla (Fog): Se definen así suspensiones en el aire de pequeñas gotas
líquidas apreciables a simple vista, originadas por condensación del estado gaseoso. Su margen de tamaño esta comprendido entre 2 y 60 ..
2.1.1 PROPIEDADES DE LAS PARTICULAS. El hecho de estar presentes en forma de
partículas le confiere a los aerosoles ciertas propiedades particulares que son de importancia desde el punto de vista de los riesgos del trabajo. El parámetro más importante en relación con estas propiedades lo constituye el tamaño de las partículas, debido a que determina las posibilidades que tiene el aerosol de llegar al alvéolo pulmonar y causar daño, a la influencia que tiene para los efectos de la captación de polvo en el control de riesgos, etc. El tamaño de partículas depende fundamentalmente del proceso de formación del aerosol.
En los aerosoles formados por disgregación que comúnmente se denominan polvos (sólidos) y rocíos (líquidos), el tamaño de partículas normalmente varía entre un límite superior no muy bien definido pero que podría tomarse como 100 a 200 hasta un límite inferior del orden de 0,5 .
El procedimiento de formación tiene importancia además en lo relacionado con la forma de las partículas. La disgregación mecánica de un sólido tiende por lo general a
formar partículas de forma irregulares o caprichosas que no tienen tendencia a aglomerarse.
Cuando una sustancia cualquiera es subdividida para formar partículas, su superficie aumenta enormemente. Por ejemplo, se toma un cubo de 1 cm3 de cuarzo y se
le subdivide en partículas de 1 de lado, se obtendrán 1012 partículas con una superficie
total de 6 m2 en comparación con la superficie inicial de 6 cm2 que tenía el cubo antes de
dividirlo. Este enorme aumento de la superficie intensifica las reacciones químicas o físicas en los cuales influye la superficie. Así por ejemplo, la velocidad de oxidación se aumenta enormemente en forma tal que sustancias tales como el aluminio divididas en partículas finas y suspendidas en el aire se queman con violencia explosiva. Del mismo modo aumentan las velocidades de evaporación, la solubilidad y los fenómenos de absorción superficial y de actividad electrostática.
El efecto fisiológico de los aerosoles depende directamente de su actividad física y química, es decir, está íntimamente relacionado con el tamaño de las partículas. Sustancias como la sílice, que normalmente se consideran insolubles, al estar divididas en forma de partículas pequeñas parecen adquirir cierto grado de solubilidad. El comportamiento dinámico de las partículas que forman un aerosol determina además la profundidad a la que penetran a las vías respiratorias y la proporción en la cual son retenidas, y en consecuencia determinan el riesgo de la exposición.
Otro parámetro importante en la determinación del riesgo de los aerosoles está constituido por la concentración de las partículas. Hay diversas maneras de expresar esta concentración la más común es la concentración en peso, es decir en miligramos de polvo por metro cúbico de aire (mg/m3). Las concentraciones de polvo que normalmente
F R A C C I O N DE P O S I T A DA
se encuentran en el aire varían entre 0,03 mg/m3 y 1 mg/m3 en áreas urbanas y entre1 10
mg/m3 en sectores industriales.
Desde el punto de vista fisiológico, sin embargo, es preferible expresar la concentración de polvo en número de partículas por unidad de volumen es decir en partículas por cm3, partículas por litro, partículas por pie3 o cualquier otra unidad de
volumen. Cual de los dos sistemas empleamos depende fundamentalmente de la acción fisiológica del tóxico efectivo. En el caso de la sílice, que podría definirse como un tóxico de acción local, cada partícula de sílice depositada en el tejido pulmonar puede actuar independientemente para formar un nódulo silicótico e inutilizar así una cierta cantidad de tejido pulmonar. En este caso se prefiere expresar la concentración sobre la base del número de partículas por unidad de volumen.
En cambio, en tóxicos de índole sistémico tales como el Plomo, en la cual las partículas son depositadas en los alvéolos pulmonares, son disueltas, y se trasladan a través del torrente sanguíneo a otros órganos donde ejercen su acción tóxica, esta última no está condicionada al número de partículas sino que es función de la cantidad total ingerida, razón por la cual en este caso se prefiere expresar las concentraciones en términos de peso por unidad de volumen.
2.1.2 DINÁMICA DE LAS PARTÍCULAS: cuando las partículas de polvo quedan
suspendidas en el aire, ellas se ven sujetas a la acción de la gravedad. La atracción gravitacional hace que ellas comiencen a caer, pero a diferencia de lo que sucede en el vacío, en el cual la velocidad de caída es uniformemente acelerada, al caer la partícula en el aire ella se ve sometida al efecto de rozamiento con el aire lo que produce una resistencia a la caída. La partícula cae inicialmente en movimiento acelerado pero a medida que aumenta su velocidad se hace mayor el efecto de la resistencia del aire y llega un momento, en que la resistencia del aire equilibra la atracción gravitacional alcanzando la partícula una velocidad uniforme que corrientemente se denomina “
velocidad terminal”.
La velocidad terminal de las partículas pequeñas es muy reducida midiéndose en algunos casos en cm y aún en mm por hora. En consecuencia el polvo fino suspendido en el aire puede permanecer en suspensión durante períodos muy prolongados. Del mismo modo debido a la gran magnitud de la resistencia del aire comparada con la masa y la inercia de las partículas pequeñas es extremadamente difícil proyectar o lanzar estas pequeñas partículas a través del aire y del mismo modo es igualmente difícil separarlas en una corriente de aire.
Las propiedades dinámicas de las partículas microscópicas son de la mayor importancia para el estudio de riesgos y el control del polvo. Tanto la producción del aerosol es decir la suspensión de las partículas finas en el aire, la dispersión o transporte del polvo desde el punto de producción hacia el resto de los talleres o áreas de trabajo, el control del riesgo en los procesos con exposición a polvo y los problemas de los equipos de recolección de polvo todos están determinados por la dinámica de las partículas.
Desde el punto de vista fisiológico estas propiedades también son de importancia debido a que ellas determinan fundamentalmente la profundidad hacia la cual va a
penetrar el polvo dentro de las vías respiratorias y el grado de retención del polvo dentro de ellas, determinan la dosis recibida por el pulmón y la magnitud del riesgo.
2.2
HUMOS Y VAPORES METÁLICOS.
Los metales fundidos, debido al aumento de la tensión de vapor en la superficie, que es proporcional a la temperatura, liberan vapores a la atmósfera. Los vapores metálicos generalmente se oxidan en contacto con el oxigeno del aire y se condensan al estado sólido, formando partículas menores de una micra (), que se mantienen en el
aire y a las que se les da el nombre de Humos Metálicos.
Los humos y vapores metálicos, en conjunto con los polvos inorgánicos de metales como el plomo y mercurio, pueden producir efectos tóxicos y/o irritantes, o causar neumoconiosis “benignas”, cuando son absorbidos por inhalación o ingestión.
La experiencia de la Higiene Industrial ha demostrado que la intoxicación es más probable por inhalación que por ingestión. El polvo tóxico que alcanza a los pulmones, puede pasar directamente al torrente sanguíneo y llegar a los diferentes órganos y tejidos del cuerpo con mayor rapidez; mientras que el polvo ingerido llega al estómago y la mayor parte es sometida a una acción desintoxicante y de filtración y solamente después de este proceso puede llegar a la circulación.
1. Retención alveolar según HATH.
2. Retención en vías respiratorias superiores según BROWN.
3. Polvo respirable definido en Johannesburgo para partículas densidad unidad.
4. Polvo respirable definido por ACGIH ( Conferencia Gubernamental de Higienistas Industriales de América)
5. Polvo respirable definido por CEA (Los Álamos) (Comisión de Energía Atómica) % R E T E N C I O N
Los envenenamientos crónicos, que toman semanas, meses y años para manifestarse, son problemas más difíciles de resolver en la industria que los casos de envenenamientos agudo ocasionados por una sola exposición. La severidad de un riesgo por humos metálicos depende de la solubilidad de éstos en los fluidos orgánicos, siendo acrecentada por la mayor finura de las partículas.
2.2.1
PLOMO Y SUS COMPUESTOS.
Enfermedad: Intoxicación por plomo, Plumbinismo, Saturnismo. Compuestos de Plomo:
Plomo metálico Pb Litargirio (protóxido o monóxido) PbO Peróxido o dióxido PbO2
Minio, azarcón o plomo rojo (óxido) Pb3O4
Albayalde cerusa o blanco de plomo
(carbonato) PbCO3
Plomo tetraetilo Pb(C2H5)4
Plomo tetrametilo Pb(CH3)4
Arseniato de Plomo Pb3(AsO4)2
Cloruro de Plomo, Bromuro de Plomo, Nitrato de Plomo, etc.
Fuentes de Exposición Laboral:
Industria Minera: Extracción, concentración, fundición y refinación del metal a
partir del concentrado o de chatarra.
Industria Manufacturera: Aleaciones, plásticos, cerámica, municiones,
baterías eléctricas, automóviles, etc.
Industria Química: Fabricación de compuestos del plomo, colorantes,
antioxidantes, pesticidas, antidetonante de la gasolina, etc.
Industria del Petróleo: Mezcla de tetraetil o tetrametil de plomo con la
gasolina o limpieza de tanques.
Industria de la Construcción: Operaciones de soldadura y calafateo de
cañerías y planchas, pinturas antioxidantes.
Industrias Diversas: Desguace de buques, imprentas, fundiciones
recuperadoras de metales, radiaciones ionizantes, etc
Vías de Ingreso:
Respiratoria: Es la más común para partículas finas y vapores. estos últimos
se producen por fusión del metal por encima de 500 ºC. El material que es eliminado por las mucosidades bronquiales puede ser deglutido.
Digestiva: Ingestión de partículas más grande debido a manos sucias.
Consumo de cigarrillos y alimentos y bebidas contaminadas en el lugar de trabajo.
Cutánea: Se considera solo para los compuestos orgánicos.
Metabolismo: El plomo inhalado es retenido en los pulmones entre un 40 a 60 % y
un 10 %. El Pb sanguíneo, unido a las proteínas y fosfatos, se localiza en el hígado, riñones, cerebro y especialmente en los huesos en forma de trifosfato insoluble. Además de la eliminación natural por la vía respiratoria, digestiva (bilis y heces) y urinaria, puede haber descargas generalizadas (cólico). El metabolismo de los compuestos orgánicos es menos conocido, el producto se detoxica en el hígado y se elimina por la orina.
Acción Patológica:
Hematológica: Alteración del metabolismo del Heme por depresión de las
enzimas y acumulación de los metabolitos correspondientes. Vascular: Acción espástica sobre los capilares y arteriolas.
Renal: Acción tóxica glomerular y/o tubular.
Neurológica Periférica: Neuritis de nervios de las extremidades.
Neurológica Central: Edema y encefalopatía.
Muscular Lisa: Contracción de la musculatura intestinal y uterina.
Cuadros Clínicos: Se presentan cuadros clínicos agudos, subagudos y crónicos
dependiendo de la dosis, del tiempo de exposición y del compuesto. Ellos son:
General: Anemia, baja hemoglobina, palidez, cefalea, adinamia (falta o perdida
de la fuerza), línea gingival de Burton.
Vascular: Hipertensión en los cuadros agudos.
Renal: Insuficiencia renal.
Neuromuscular: temblor, calambres musculares. Neuritis motora con parálisis
de los extensores, especialmente manos.
Encefálico: Convulsiones, inconsciencia y coma.
Digestivo: Constipación, náuseas y dolor abdominal que pueden llegar a
simular un abdomen agudo quirúrgico.
Índices Biológicos: Según Artículo 113 del Decreto Nº 594.
Índices Ambientales: Los Límites Permisibles establecidos por el Decreto 594 por vía
inhalatoria para el riesgo por Plomo para 48 horas semanales a nivel del mar es:
Página 28 de 216
Agente Químico
Indicador Biológico
Muestra Límite de Tolerancia Biológica Momento de Muestreo Plomo Plomo Ac. DELTAAMINOLE VULINICO (ALA) Protoporfirinas Zinc Sangre Orina Sangre 40 gr/100 ml 30 gr/100 ml (mujeres) 10 mg/gr creatina 0,4 mmol/mol Hb (o) 12,5 gr/gr Hb No crítico No crítico No crítico
Sustancia LimitePermisible
Ponderado p.p.m. mg/m3 Limite Permisible Temporal p.p.m. mg/m3 Observaciones
Plomo: polvo y humos inorgánicos (expresado como Pb)
0.04 A.3
La toma de muestra debe hacerse en el ámbito respiratorio del trabajador. La captación se hará por el precipitador electrostático o por colección en filtros y la evaluación del Pb por colorimetría (ditizona) o la espectrofotometría de absorción atómica.
Control Higiénico:
Medidas Ambientales: De acuerdo alas condiciones de la industria se
determinará el o los procedimientos de control adecuados; ventilación local, encerramiento de la operación o proceso y control de la temperatura de fusión del metal por debajo de 500 º C (termostato). Limpieza de paredes y pisos por métodos húmedos o aspiración mecánica. Comedores alejados de los lugares de trabajo. Guardarropías separados (ropa de calle y de trabajo). Facilidades de baño y artículos de aseo
.Medidas Personales: Educación preventiva, ropa de trabajo adecuada y equipos de protección personal, fundamentalmente respiratorios que comprendan los tipos indicados para la protección contra humos y polvos, respiradores simples o con filtros de recambios o tipos con alimentación de aire y presión positiva, corrección de los hábitos de comer, beber y fumar en los lugares de trabajo y otros actos de mano a boca.
2.2.2
MERCURIO Y SUS COMPUESTOS.
Enfermedad: Intoxicación mercurial. Hidrargirismo. Compuestos Mercuriales:
Mercurio Metálico Hg
Compuestos Inorgánicos: Cloruros, nitratos y sulfatos (bicloruro o cloruro mercúrico o sublimado corrosivo).
Compuestos Orgánicos: Alquilos (metil, etil), Arilos (fenil) y Coxialquilos (metoxietil).
Fuentes de Exposición laboral:
Minería: Extracción y elaboración del mineral (cinabrio) y refinamiento y
almacenamiento del metal. Obtención de oro y plata.
Industria Química: Fabricación de compuestos inorgánicos y orgánicos
(alquílicos y arílicos) catalizador, electrólisis cloroalcalina
Industria Manufacturera: Moldes de precisión por Hg congelado, municiones
y artículos pirotécnicos, pilas secas, pinturas anticorrosivas, fotograbados, fieltros de sombreros, tratamientos de pieles, termómetros electrotécnica, etc.
Industria Farmacéutica: Antisépticos, diuréticos y cosméticos.
Laboratorios Industriales, Clínicos y Dentales: Aparatos, calibraciones y
amalgamas
Industrias Agroforestal: Aplicación de fungicidas organomercuriales. Vías de Ingreso:
Respiratoria: Es el más importante desde el punto de vista ocupacional,
debido a que los diversos compuestos emiten vapores de Hg metálico, polvos de sales inorgánicas y vapores y aerosoles sólidos y líquidos de compuestos orgánicos. El 80 % de los vapores metálicos es retenido por el pulmón.
Digestiva: es secundaria. Se absorbe el 0,01 % del Hg metálico ingerido y el 7
% de los compuestos orgánicos. Las sales inorgánicas son fácilmente absorbidas.
Cutánea: Puede ser significativa en los compuestos orgánicos.
Metabolismo: El vapor de Hg metálico cruza la barrera sanguínea cerebral y la placenta
sufriendo la oxidación y la acumulación. Igual destino presentan algunos compuestos orgánicos (alquílicos y alcoxialquílicos). La mayor parte de Hg, cualquiera sea su forma, se acumula en los riñones y parte en el cerebro y posteriormente se elimina por la orina y las heces en iguales proporciones en el caso del Hg metálico y en un 90 % por las heces en el caso de los compuestos orgánicos. El Hg se liga más a los glóbulos rojos con los compuestos orgánicos que con los inorgánicos. La vida media del Hg en el cerebro es más larga que en los riñones.
Acción Patológica: Los compuestos orgánicos desnaturalizan las proteínas, inactivan
las enzimas y alteran la membrana celular, llegando a la destrucción de los tejidos. Son conocidas la acción corrosiva en la mucosa intestinal y la acción nefrotóxica de los compuestos inorgánicos. Los compuestos orgánicos son primariamente neurotóxicos (metil), además hepatotóxicos (metoxietil) y hematotóxicos (fenil).
Cuadros Clínicos:
Agudos:
Inhalación masiva de vapores mercuriales: producen bronquitis y neumonitis
difusa intersticial. A continuación se desarrolla el cuadro típico de intoxicación mercurial aguda.
Ingestión de sales inorgánicas: se produce irritación a necrosis del tracto
gastrointestinal, colapso circulatorio, insuficiencia renal aguda con oliguria (secreción escasa de orina) o anuria (supresión de la secreción urinaria)
Crónico:
Inhalación de vapores metálicos y aerosoles de sales inorgánicas:
Síndrome neurológico inicial vago asténico-vegetativo, seguido de irritabilidad, amnesia, timidez e insomnio y posteriormente de temblor (intencionado), trastornos psíquicos y cambio de la personalidad (eretismo mercurial). En los casos avanzados es de tipo cerebeloso.
Síndrome Bucal; gingivitis y pérdida de dientes.
Síndrome renal; nefrosis benigna, poco frecuente
Signo de Atkinson; coloración pardusca de la cara anterior del cristalino ( indica solo exposición)
Inhalación e ingestión de compuestos orgánicos: afectan de preferencia el
sistema nervioso produciendo parestesias, pérdida de sensación de la boca y extremidades, ataxia (falta de coordinación de los movimientos de los miembros), constricción del campo visual y alteración auditiva. Los casos avanzados con parálisis sensorial y motora pueden quedar totalmente incapacitados y llegar a la muerte.
Índices Biológicos: Según Artículo 113 del Decreto Nº 594
Índices Ambientales: Los Límites Permisibles establecidos por el Decreto 594 por vía
inhalatoria para el riesgo por Mercurio para 48 horas semanales a nivel del mar es:
La determinación puede hacerse con instrumentos de terreno de lectura directa (absorción de la luz por lámpara de vapor de Hg) o hago un muestreo pasando por soluciones o filtros y análisis por ditizona o espectrofotometría de absorción atómica.
Control Higiénico:
Medidas Ambientales: Pisos y mesones de material liso, impermeable, sin
grietas ni fisuras. Evitar derrames o escurrimientos de Hg. Dispositivos para recoger el metal derramado. Recipientes con agua para evitar el desprendimiento de vapores de Hg. Revisión de uniones y mangueras de los equipos. Ventilación general y local. Encerramiento de los procesos. Todas las medidas para mantener la concentración bajo los límites permisibles.
Medidas Personales: Educación, ropa de trabajo y elementos de protección
personal adecuados. Operación cuidadosa para evitar derrames y filtraciones.
2.2.3
ARSENICO Y COMPUESTOS.
Enfermedad: Intoxicación por Arsénico o Arsenicismo (agudo o crónico) Compuestos Principales del Arsénico:
Trióxido de Arsénico As2O3
Agente
Químico BiológicoIndicador Muestra Límite de ToleranciaBiológica Momento deMuestreo
Mercurio inorgánico Mercurio Orina Sangre 50 2 gr/100 ml gr/gr creatina No crítico No crítico Mercurio orgánico
Mercurio Sangre 10 gr/100 ml No crítico
Sustancia Limite Permisible Ponderado p.p.m. mg/m3 Limite Permisible Temporal p.p.m. mg/m3 Observaciones
Mercurio vapor y compuestos inorgánicos (exp.
como Hg) 0.02 Piel – A.4
Mercurio compuestos Alquílicos 0.008 0.03 Piel
