Factores de riesgo y niveles de plomo en sangre en estudiantes de
licenciatura
Judith Ruiz Luna1, María Isabel Azcona Cruz2, Vicente Arturo Velasco Velasco1.
Resumen
Con la finalidad de identificar los factores de riesgo que influyen en el contenido de plomo en sangre, se determinaron los niveles de este metal a 100 estudiantes (17 a 34 años de edad) del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (48 mujeres y 52 hombres). La cuantificación se realizó por Espectrofotometría de Absorción Atómica con Horno de Grafito. Además, se determinó la concentración de calcio en sangre por química seca. El promedio de plomo encontrado fue de 8.4 µg dL-1, valor inferior a los 25 µg dL-1 que establece la Norma Oficial Mexicana (NOM-199-SSA1-2000) para personas no expuestas ocupacionalmente mayor a 15 años. Los factores que influyeron significativamente sobre los niveles de plomo en sangre fueron: oficio de soldador (20.80 µg dL-1); manejo de fertilizantes (13.01 µg dL-1); uso de barro vidriado en preparación de alimentos (10.07 µg dL-1) y almacenamiento de salsa en barro vidriado (11.38 µg dL-1). La concentración promedio de calcio fue de 9.5 mg dL-1. Se encontró correlación baja (r=0.068, p=0.499) entre las concentraciones de plomo y calcio.
Palabras clave: Alimentos con plomo, contaminación, exposición ocupacional. Abstract
To determine the influence of risk factors on lead content, levels of this metal were determined in blood of 100 students (17 to 34 years old) from the Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (48 female and 52 male). Lead content was determined by Atomic Absorption Spectrophotometry with Graphite Furnace, as well as blood calcium concentration by dry chemistry. The mean blood lead level was 8.4 µg dL-1, which is lower than the level of 25 µg dL-1 established by the Mexican oficial Standard (NOM-199-SSA1-2000) for individuals greater than 15 years old without occupational exposure. The factors that significantly influenced blood lead levels were: welding occupations (20.80 µg dL-1), working with fertilizers (exposure to substances, 13.01 µg dL-1), use of lead-glazed ceramics for food preparation (10.07 µg dL-1) and storing salsa (11.38 µg dL-1). The mean blood calcium concentration was 9.5 mg dL-1. There were low correlations between blood lead concentration and calcium (r=0.068).
key words: Food with lead, pollution, ocuppational exposure
Introducción
El plomo es un metal denso y maleable, de color gris azulado y se encuentra de manera natural en el suelo y las rocas. En décadas pasadas se añadía a las gasolinas y pinturas, y por siglos se ha utilizado en la plomería. Se produce en pequeñas cantidades a partir de la quema de combustible fósil (Sanin
et al., 1998). Tiene un uso variado en la fabricación de
municiones, soldaduras, aleaciones de metales, esmaltado cerámico, ornamentos de vaciado, baterías para almacenamiento y cubiertas protectoras contra fuentes de radiación.
El plomo en el ser humano puede ser absorbido por la piel, la nariz, la boca y no tiene una función biológica de utilidad. También puede transferirse al feto durante el período de gestación. Una vez que ha sido absorbido puede distribuirse a tejidos blandos como sangre donde puede permanecer durante 35 días en promedio (Sanin et al., 1998), hígado, pulmones, riñones, médula ósea, y luego a los tejidos duros como los huesos, donde puede permanecer de 17 a 27 años
(Bellinger, 2004). Se cree que el plomo es absorbido más fácilmente por el estómago cuando este se encuentra vacío y cuando la dieta carece de elementos esenciales, tales como el hierro, calcio y zinc (Bradman et al., 2001). El uso de cerámica vidriada para preparar, servir y guardar los alimentos es un factor elevado de intoxicación en niños. Existe una asociación significativa entre la costumbre de preparar la comida en recipientes de barro vidriado y el contenido de plomo encontrado en los alimentos (Azcona et al., 2000; Rojas et al., 1994).
El plomo en niños puede reducir de modo significativo el coeficiente intelectual (Azcona y Rothemberg, 2000; Weisskopf et al., 2004), en adultos afecta al cerebro, al sistema hematopoyético, al sistema reproductor (esterilidad, abortos, espermatogénesis), al sistema renal, al sistema cardiovascular (hipertensión, embolias e infartos al miocardio) y al sistema neurológico (Bradman et al., 2001). La eliminación del plomo absorbido se hace por la orina ¹Instituto Tecnologico del Valle de Oaxaca (ITVO), Exhacienda de Nazareno Xoxocotlan, Oax., México. C.P. 71230
judithruiz@hotmail.com.
(75%), por las secreciones gastrointestinales (16%) y por el cabello, uñas y sudor (8%) (Ramirez, 2005).
Existen diferentes pruebas de laboratorio para la medición de los niveles de plomo en el humano, estos son, métodos directos, basados en la medición del metal en tejidos y líquidos corporales; y métodos indirectos, que miden elevaciones de metabolitos producidos por la acción del plomo en el organismo. La medición de plomo en sangre ha sido utilizada desde hace mucho tiempo por las bondades que presenta en cuanto a su obtención, análisis e interpretación. La determinación se realiza mediante la técnica de espectrofotometría de absorción atómica. En México la NOM-199-SSA1-2000 (Norma Oficial Mexicana, 2002) propone una clasificación en IV diferentes categorías para la población no expuesta ocupacionalmente mayor de 15 años, en función de los niveles de plomo en sangre y propone las acciones a realizar en cada caso.
Estudios efectuados en niños y mujeres del estado de Oaxaca indican que el contenido de plomo en sangre es notoriamente elevado respecto al resto de la población mexicana, debido al uso tradicional de barro vidriado en la preparación de alimentos (Romieu et al., 1995). Por lo anterior, el presente estudio tuvo como propósito identificar los factores de riesgo que influyen en el contenido de plomo en sangre, en estudiantes de licenciatura.
Materiales y métodos
Área de estudio
El trabajo se realizó en el Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO), ubicado en Nazareno, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca; con una población de 900 estudiantes, distribuidos en: 33% Ingeniería en Agronomía, 13% Ingeniería Forestal, 27% Licenciatura en Biología y 27% Licenciatura en Informática.
Tamaño de muestra
Mediante un estudio previo a 21 estudiantes, se obtuvo una media aritmética de 17.80 ì g dL-1 de plomo en sangre y una
desviación estándar de 6.7 ì g dL-1 Con estos datos se
determinó el tamaño de muestra (Scheaffer et al., 1987):
2
S
1)D
(N
2
NS
n
�
�
�
donde: n = tamaño de muestra; N = tamaño de la población (900); S2 = varianza muestral (44.89); D = B2/4 (0.63); B =
límite para el error de estimación (1.59).
El tamaño de muestra fue de 66 estudiantes; con el propósito de aumentar la confiabilidad y disminuir el error, se determinó como número de muestra 100 estudiantes (11.1% de la población). Los 100 estudiantes correspondieron a 28 de Ingeniería en Agronomía, 31 de la Licenciatura en Biología, 15 de Ingeniería Forestal y 26 de la Licenciatura en Informática, de los cuales 48 fueron mujeres y 52 hombres. Los estudiantes contestaron un cuestionario con preguntas generales de vivienda, de sintomatología que mostraran
algún trastorno físico o fisiológico en el cuerpo, de hábitos alimenticios y de actividades cotidianas.
Obtención de muestras sanguíneas y cuantificación del Pb
Se tomaron 5 mL de sangre venosa en cada estudiante, de acuerdo a las condiciones de sanidad establecidas por la Norma Oficial Mexicana (2002). Se usaron tubos de sistema al vacío tapa morada con EDTA como anticoagulante (BDV acutainer). Las muestras se conservaron en refrigeración entre 2 y 8 °C por 3 días. La cuantificación del plomo se realizó en el Laboratorio de Diagnóstico Ambiental del ITVO, siguiendo la metodología establecida en la Norma Oficial Mexicana (2002), mediante un espectrofotómetro de absorción atómica (GBC 904 AA) con horno de grafito (GF3000) y automuestreador (PAL 3000).
Las muestras de sangre fueron tratadas con una solución modificadora al 1% de Triton-X (Sigma Ultra T-9284) en 10 g L-1 de solución de fosfato de amonio dibásico (Sigma
A-1167) en proporción 1:2, cuidando de homogenizar perfectamente y dejando reposar por 30 min previos a su análisis. Se usaron dos muestras control de plomo en sangre (BIO-RAD Lyphochek, niveles 1-73101 y 2-73102), las cuales una vez reconstituidas recibieron el mismo tratamiento que las muestras. A partir de un estándar certificado de plomo de 1000 ppm (JTBaker 6930-04) se preparó una solución de 100 ì g dL-1; de la cual el equipo de manera automática preparó
una serie estándar de 5, 10, 20 y 30 ì g dL-1 para su calibración.
Cuantificación de calcio en sangre
A los estudiantes se les tomaron muestras de 5 mL de sangre y se colocaron en tubos Sarstedt Monovette para la cuantificación de calcio. Esta se realizó por un método estándar de química sanguínea en seco (VITROS Ca slide) en un laboratorio de la Ciudad de Oaxaca, certificado por el Consejo Nacional de Patología Clínica (vigencia 2003- 2008).
Variables evaluadas
Se evaluaron estadísticamente (análisis de varianza, correlación, prueba de medias, prueba normal estandandarizada z) los efectos de las variables que se indican en el Cuadro 1 sobre los niveles de plomo en sangre. Los datos se analizaron en el programa NCSS ver 2004 (Number Cruncher Statistical System) demo en internet.
Resultados y discusión
Cuantificación de plomo por espectrofotometría de absorción atómica
El contenido de plomo en sangre de los 100 estudiantes se clasificó, de acuerdo a los límites que cada organización o norma indica, como permisible. El Centers for Disease Control and Prevention (CDC, 1991) señala que niveles superiores a 10 ì g dL-1 de plomo en sangre es perjudicial
para la salud. La Environmental Protection Agency (EPA, 1978) establece como valor límite para la población general 15 ì g dL-1 y la Norma Oficial Mexicana (2002) indica 25 ì g
dL-1 para la población no expuesta ocupacionalmente mayor
de 15 años. En el presente estudio el 27, 14 y 2% de los estudiantes muestran valores superiores a la CDC, EPA y Norma Oficial Mexicana, respectivamente (Figura 1).
Figura 1. Porcentajes de estudiantes de licenciatura con niveles de plomo superiores e inferiores a lo establecido como máximo permisible por la Centers for Disease Control and Prevention (CDC, 1991), Environmental Protection Agency (EPA, 1991) y La Norma Oficial Mexicana (NOM-199-SSA1-2000, 2002).
Cuadro 1. Variables evaluadas en estudiantes del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca en función de los niveles de plomo en sangre.
La Norma Oficial Mexicana (2002) clasifica en cuatro categorías los niveles de plomo en sangre en el individuo, y el 98% de los estudiantes de licenciatura se ubicaron en la categoría 1 (Cuadro 3).
Género
Los niveles promedio de plomo en sangre de las 48 mujeres fue de 7.9 ì g dL-1 y de los 52 hombres de 8.9 ì g dL-1, estos
valores fueron inferiores a los límites que indican las normas nacionales e internacionales (Norma Oficial Mexicana, 2002; CDC, 1991; EPA, 1978). Algunos investigadores han encontrado que las concentraciones de plomo en sangre, son mayores en hombres y menores en mujeres (Azcona y Rothemberg, 2000; Baecklund et al., 1999); otros en cambio, indican niveles similares entre ambos (Amodio-Cocchieri et
al., 1996; Romieu et al., 1992). El análisis de varianza y la
prueba de medias (Sheffé, á=0.05) indicaron que la diferencia
entre la media de hombres y mujeres no son significativas. Quizás las diferencias significativas o no en el contenido de plomo se deben a que los individuos tienen tiempos y fuentes diferentes de exposición al plomo.
Edad
El intervalo de edad de los estudiantes fue de 17 a 34 años con promedio de 21.4 años y desviación estándar (s) de 2.4 años. La correlación (r) fue de 0.148 (p=0.141) entre los niveles de plomo en sangre y la edad del individuo, posiblemente esta baja correlación se debe a que los individuos han terminado su etapa de adolescencia e iniciado su etapa adulta. Existen estudios realizados con niños que muestran niveles superiores de plomo conforme incrementa su edad (Romieu, et al., 1992), otros, no indican diferencias significativas en tales relaciones (Demoliou y Charalambous, 2004); sin embargo, los niños son los más vulnerables a los
Variable Unidades o indicador
Género Masculino, femenino
Edad Años
Licenciatura Ingeniería en Agronomía, Licenciatura en Biología, Ingeniería Forestal y Licenciatura en Informática
Oficios Si No
Exposición a sustancias tóxica Si No
Intensidad del tránsito en la calle donde reside Nada, poco, medio, mucho y constante Uso de barro vidriado para cocinar, guardar y preparar
alimentos
Si No
Guardan la salsa en barro vidriado Si No
Consumo de cigarros y de alcohol Si No
Uso de maquillaje y barniz de uñas Si No
Calcio en sangre mg dL-1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 < 10 CDC �10 < 15 EPA �15 < 25 NOM �25
Niveles de plomo en sangre (�g dL-1)
E st u di an te s (% )
efectos de plomo al mostrar deficiencias en el desarrollo psicomotor, intelectual y de aprendizaje (Azcona et al., 2000; Lampheart et al., 2000; Needlman y Gatsonis, 1990; Ruiz-Sandoval, 1878).
Licenciaturas
El promedio de plomo en sangre obtenido en los estudiantes de la Licenciatura en Agronomía (12.182 ì g dL-1) fue mayor
que lo indicado por el CDC (1991) y menor que lo establecido por la EPA (1978) y la Norma Oficial Mexicana (2002). Esto se debe quizás a que dentro de esta licenciatura están los estudiantes (que se han desempeñado como soldadores y que han manejado fertilizantes) con los mayores contenidos de plomo en sangre (61.3 y 32.3 ì g dL-1), lo que desplazó el
valor de la media aritmética, en consecuencia, se registró una diferencia significativa (Scheffé á = 0.05) entre los niveles de plomo de los estudiantes de Agronomía y los estudiantes de las otras licenciaturas.
Oficios y exposición a sustancias
Dentro del grupo de estudiantes que han laborado, se determinaron doce oficios (Cuadro 2) y mediante la prueba estadística z para comparar 2 medias poblacionales (Lind et
al., 2004), se obtuvo que el grupo que trabaja presentó
significativamente (á=0.05) mayor concentración de plomo en la sangre (9.5 ì g dL-1) que el grupo de estudiantes que
no trabaja (6.6 ì g dL-1). Los individuos que trabajaron como
soldadores y manejaron fertilizantes presentaron significativamente (á =0.05) el mayor promedio de concentración de plomo en sangre, esto es, 20.8 ì g dL-1 y
17.3 ì g dL-1, respectivamente. El material para soldadura es
elaborado a base de plomo (Comité en Salud Ambiental de la Academia Norteamericana de Pediatría, 1995) y los trabajadores están expuestos en forma directa. El alto promedio de plomo obtenido en la actividad de campesino quizás se debe porque el individuo manipula fertilizantes, insecticidas y diversos agroquímicos que contienen plomo. Se ha encontrado que el ácido sulfúrico utilizado para la elaboración de los fertilizantes contiene dicho metal. En el caso de los pesticidas, se encuentra como arsenato de plomo,
por lo que el manejo de estas sustancias representan una fuente de exposición para el organismo (Harter y Naidu, 1995).
Los valores de plomo obtenidos para los estudiantes que manifestaron haber laborado en imprentas (10.8 ì g dL-1),
posiblemente se debe a que en México se sigue usando la linotipia mecánica (linotipia en caliente) para la elaboración o la reimpresión de documentos. Esto consiste en un proceso de composición tipográfica en el cual, los caracteres o tipos son ensamblados manual o mecánicamente para formar líneas de texto en lingotes, mediante una aleación de plomo inorgánico, estaño y antimonio que se funde a una temperatura de 300 a 550 °C (Parmeggiani, 1983). Durante ese proceso la aleación se volatiliza y se convierte en una fuente de exposición a metales (Aguilar-Madrid et al., 1999). En el caso del oficio de mecánico, en esta actividad se está en contacto directo con diversas sustancias tales como aceites y lubricantes, las cuales pueden estar contaminadas con plomo; así como el manejo de baterías (acumuladores) que contienen este metal (Cárdenas-Bustamante et al., 2001). No hubo diferencia significativa entre los estudiantes que consumen marihuana y los que no la consumen. La marihuana y la heroína son productos que naturalmente no contienen plomo; sin embargo, durante su procesamiento puede que se usen materiales que lo contengan. La planta de marihuana (Cannabis sativa) durante su crecimiento puede absorber plomo del suelo y del agua, dicho elemento no cumple una función biológica en la misma y no le causa daño (Marschner, 1995), pero si puede perjudicar al individuo que la consuma.
Intensidad del tránsito en la calle donde reside
No existió una tendencia de incremento o decremento entre el contenido de plomo en sangre respecto a la intensidad del tránsito en la calle donde residen los individuos. Lo anterior puede deberse a las medidas que ha tomado el gobierno federal en materia de salud ambiental, esto es, en México en 1980 se iniciaron acciones para reducir la concentración de
Categoría Número de estudiantes (%)
I
Niveles de plomo menores de 25 �g dL-1
98 II
Niveles de plomo entre 25-44 �g dL-1
1 III
Niveles de plomo entre 45-69 �g dL-1 1 IV Niveles de plomo �70 �g dL-1 0
Cuadro 3. Número de estudiantes de licenciatura clasificados por categoría de contenido de plomo, según la Norma Oficial Mexicana (2002).
tetraetilo de plomo en la gasolina Nova; en 1988 se introdujeron convertidores catalíticos en los carros nuevos, siendo obligatorio su uso en modelos 1995 en adelante; en 1990 se inició el uso de gasolina sin plomo (Magna sin) y en enero de 1998 se dejó de utilizar definitivamente en toda la República Mexicana gasolina con plomo (Cortéz-Lugo et al., 2003).
Uso de barro vidriado
El uso de barro vidriado en la preparación de alimentos influyó significativamente en el contenido de plomo en la sangre (Azcona, 2000; Rojas et al., 1994; Serrato y Olaiz, 1996). Sin embargo, es posible que individuos que no usen barro vidriado puedan adquirir plomo al consumir alimentos que se han preparado con este tipo de material fuera de su hogar. Además se observó la influencia del número de días en que se prepararon alimentos en barro vidriado sobre los niveles de plomo en sangre (Figura 2).
El almacenar salsa en recipientes de barro vidriado fue un factor que influyó significativamente en los niveles de plomo en sangre, ya que el contacto de estos recipientes con compuestos ácidos (acético, málico, ascórbico, cítrico y otros) facilita la movilización del plomo del vidriado hacia los alimentos (Romieu et al., 1992).
Consumo de cigarros y bebidas alcohólicas
No se encontraron diferencias significativas (á =0.05) en los niveles de plomo entre los estudiantes que fuman (8.26 ì g dL-1) y toman (8.06 ì g dL-1 ) respecto de los que no fuman
(8.46 ì g dL-1) (Baecklund et al., 1999) y no toman (7.69µ ìg
dL-1 ). Se esperaba que en estudiantes consumidores de
bebidas alcohólicas (mezcal), el nivel de contaminación por plomo fuera mayor, debido a que en Oaxaca, capital del mezcal, dicha bebida se produce en forma artesanal, utilizando en su proceso de destilación, vasijas de barro vidriado, lo que implica su contaminación por plomo (Martínez, 2004); sin embargo, suponemos que las bebidas alcohólicas
&Existen estudiantes que han participado hasta en cinco oficios, razón por la cual la sumatoria de estudiantes por oficios rebasan los 100
individuos. CDC, Centers for Disease Control and Prevention; EPA, Environmental Protection Agency.
Cuadro 2. Concentraciones de plomo en sangre en estudiantes de licenciatura en función de la actividad laboral y sustancias a la que están expuestos, y comparación con la Norma Mexicana e internacionales.
Valores superiores a las normas
Oficio Número de
estudiante
Promedio de Pb en sangre
(µg dL-1) CDC
(10 µg dL-1) (15 µg dLEPA -1) Norma Oficial Mexicana
(25 µg dL-1) En imprenta 4 10.8 Xxxxxxx Fabricante de pinturas 2 7.5 Pintor 17 8.2 Soldador 6 20.8 Xxxxxxx xxxxxxx Pintor Artístico 8 7.7 Chofer 9 9.1 Oficinista 21 9.3 Vendedor ambulante 9 9.3 Mecánico 6 10.5 Xxxxxxx Mesero 9 5.3 Albañil 7 9.8 Campesino 8 17.3 Xxxxxxx xxxxxxx Sustancias tóxicas Tabaco 46 8.0 Alcohol 32 7.9 Marihuana 5 13.1 Xxxxxxx Heroína 5 13.1 Xxxxxxx Solventes 21 8.6 Pinturas vinílicas 35 9.6 Pegamentos 17 8.6 Pesticidas 17 11.71 Xxxxxxx Fertilizantes 22 13.01 Xxxxxxx Medicación crónica 10 8.82
consumidas por los estudiantes se encontraban con concentraciones permisibles de este metal.
Uso de maquillaje y barniz de uñas
El uso de maquillaje y barniz de uñas, de acuerdo a este estudio, no fueron determinantes para incrementar los niveles de plomo en sangre, ya que para ambos grupos, usuarios y no usuarios, los niveles promedio de plomo se encontraron por debajo de lo establecido por la Norma Oficial Mexicana, (2002); CDC, 1991; EPA, 1978). Se esperaba que el uso de maquillaje y barniz de uñas influyera significativamente en la concentración de plomo en la sangre, debido a que en los componentes de estos productos pueden encontrarse plomo. Lo anterior se ve influenciado en la calidad de dichos materiales y que a su vez se ve reflejado en el mayor o menor precio de este tipo de cosméticos en el mercado. Los productos que suponemos están al alcance económico de la población en estudio, es posible que no cuenten con un control de calidad durante su elaboración. En estudios subsiguientes es importante identificar las marcas de los cosméticos.
Calcio
El contenido promedio de calcio en los estudiantes fue de 9.5 mg dL-1 (s = 0.26 mg dL-1). El valor mínimo fue de 9.0 mg
dL-1 y el máximo de 10.1 mg dL-1. Estos valores se encuentran
dentro del intervalo que se considera normal para el organismo (Romieu et al., 1992). La correlación (r) entre el contenido de calcio y los niveles de plomo en sangre de los estudiantes fue de 0.068 (p=0.499). Algunos investigadores señalan que el calcio es un factor que influye en la toxicidad del plomo ya que existe una relación inversa entre ambos elementos (Katzung, 1996; Bogden et al., 1992). Quizás esta nula relación se deba a los hábitos de alimentación y a los factores de exposición al plomo de las personas.
Conclusión
El Contenido de plomo en la sangre entre hombres y mujeres es muy semejante, esto es, no hay diferencias significativas. Las diferencias que pudieran existir es debido a los oficios en los que trabajan los individuos. Las personas que soldan
o manipulan fertilizantes y diversos productos agroquímicos están mayormente expuestos a adquirir plomo, así como aquellos que preparan alimentos en barro vidriado. Lo anterior implica que las personas que están en contacto directo con estos materiales, puedan entender el daño que causa el plomo en el organismo para buscar alternativas que minimicen la concentración de dicho elemento en el organismo.
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Figura 2. Niveles de plomo en sangre en estudiantes del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca en función de los días en que se preparan sus alimentos en barro vidriado.
y = 3.835x + 2.681 R2 = 0.9778 0 5 10 15 20 25 0 1 2 3 4 5 6 Días Pl om o ( �g d L -1 )
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