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Tecnológico de Estudios Superiores de San Felipe del Progreso 31 de julio del 2020 Ingeniería Química Materia: Salud y Seguridad en el Trabajo Alumna: Berenice Miranda Miranda Docente: Rigoberto Barrios Francisco Investigación de toxicología Grupo: IQ702 Curso de verano La toxicología es una ciencia que identifica, estudia y describe la dosis, la naturaleza, la incidencia, la severidad, la reversibilidad y, generalmente, los mecanismos de los efectos tóxicos que producen los xenobióticos que dañan el organismo. La toxicología también estudia los efectos nocivos de los agentes químicos, biológicos y de los agentes físicos en los sistemas biológicos y que establece, además, la magnitud del daño en función de la exposición de los organismos vivos a previos agentes, buscando a su vez identificar, prevenir y tratar las enfermedades derivadas de dichos efectos.1Actualmente la toxicología también estudia, el mecanismo de los componentes endógenos, como los radicales libres de oxígeno y otros intermediarios reactivos, generados por xenobióticos y Endo bióticos. El cambio de paradigma en la toxicología implica en una transición de una ciencia 'in vivo' para estudiar parámetros como dosis letal para mitad de la población de animales en condiciones experimentales de laboratorio, para una ciencia 'in vitro' en la cual se estudia los eventos y procesos clave de la molécula diana, respuestas celulares, hasta los efectos a la salud humana y del medio ambiente. Trabajamos para integrar esos diferentes tipos de conocimiento (Meek et al, 2014). PRINCIPIOS GENERALES DE LA TOXICOLOGÍA Exposición, dosis y respuesta Toxicidad. La capacidad intrínseca que posee un agente químico de producir efectos adversos sobre un órgano. Xenobióticos. “Sustancias extrañas”, es decir, extrañas al organismo. Lo contrario son los compuestos endógenos. Entre los xenobióticos figuran los fármacos, las sustancias químicas industriales, los venenos presentes en la naturaleza y los contaminantes del medio ambiente. Peligro. La posibilidad de que la toxicidad sea efectiva en un contexto o situación determinados. Riesgo. La probabilidad de que se produzca un efecto adverso Toxicología https://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia https://es.wikipedia.org/wiki/Xenobi%C3%B3tico https://es.wikipedia.org/wiki/Toxicolog%C3%ADa#cite_note-Katzung-1 específico. Suele expresarse como el porcentaje de casos de una población dada durante un determinado período de tiempo. La estimación del riesgo puede basarse en casos reales o en una proyección de casos futuros a partir de extrapolaciones. La dosis suele definirse como la cantidad de un xenobiótico que entra en un organismo (en unidades como mg/kg de peso corporal). La dosis puede expresarse de diferentes maneras (más o menos informativas): dosis de exposición, que es la concentración en el aire del contaminante que se inhala durante un determinado período de tiempo (en el ámbito de la higiene industrial, normalmente ocho horas), o dosis absorbida o retenida (llamada también carga corporal en higiene industrial), que es la cantidad presente en el cuerpo en un determinado momento durante la exposición o después de ella. Procesos de transporte Difusión. Para entrar en el organismo y llegar al lugar en el que producen el daño, las sustancias extrañas han de atravesar varias barreras, entre ellas las células y sus membranas. La mayoría de las sustancias tóxicas atraviesa las membranas pasivamente, por difusión. Difusión de ácidos y bases débiles. Los ácidos y bases débiles pueden atravesar fácilmente las membranas en su forma liposoluble no ionizada, mientras que las formas ionizadas son demasiado polares para pasar. El grado de ionización de estas sustancias depende del pH. Si entre un lado y otro de una membrana hay un gradiente de pH, se acumularán en sólo uno de los lados. Difusión facilitada. El paso de una sustancia puede verse facilitado por transportadores presentes en la membrana. La difusión facilitada se asemeja a los procesos enzimáticos en que se produce con la mediación de una proteína y en que es muy selectiva y saturable. Hay otras sustancias que pueden inhibir el transporte facilitado de los xenobióticos. Transporte activo. Algunas sustancias atraviesan las membranas celulares mediante un transporte activo. Ese transporte se realiza con la mediación de proteínas transportadoras en un proceso análogo al de las enzimas. El transporte activo es similar a la difusión facilitada, pero puede producirse en contra de un gradiente de concentración. La fagocitosis es un proceso en virtud del cual células especializadas, como los macrófagos, capturan (“engloban”) partículas y después las digieren. Esta modalidad de transporte desempeña un papel importante por ejemplo en la eliminación de partículas de los alveolos. Transporte en los flujos corporales. Las sustancias se mueven asimismo por el cuerpo con el movimiento del aire en el sistema respiratorio durante la respiración y con los movimientos de la sangre, la linfa o la orina. Absorción La absorción es el paso de una sustancia del medio ambiente al organismo. Por lo general se entiende no sólo como el hecho de atravesar la barrera tisular sino también como su llegada ulterior a la circulación sanguínea. Absorción pulmonar. Los pulmones son la principal ruta de depósito y absorción de pequeñas partículas suspendidas en el aire, gases, vapores y aerosoles. En el caso de los gases y vapores muy hidrosolubles, una parte importante de la absorción se produce en la nariz y el árbol respiratorio, pero en el caso de las sustancias menos solubles se produce principalmente en los alveolos pulmonares. Los alveolos poseen una superficie enorme (alrededor de 100 m2 en los humanos). Eliminación La eliminación es la desaparición de una sustancia del cuerpo. Puede consistir en su excreción al exterior del organismo o en su transformación en otras sustancias que no son captadas por un determinado método de medición. La velocidad de desaparición puede expresarse mediante la constante de eliminación, la vida media biológica o el aclaramiento. Biotransformación La biotransformación es un proceso que lleva a una conversión metabólica de los compuestos extraños (xenobióticos) presentes en el organismo. Suele denominarse también metabolismo de xenobióticos. Por regla general, el metabolismo convierte los xenobióticos liposolubles en grandes metabolitos hidrosolubles que pueden excretarse con facilidad SUBDISCIPLINAS DE LA TOXICOLOGÍA El campo de la toxicología puede dividirse además en las siguientes subdisciplinas o subespecialidades: La toxicología ambiental, que estudia las sustancias químicas que contaminan los alimentos, el agua, el suelo o la atmósfera. También aborda sustancias tóxicas que ingresan a masas de agua como lagos, arroyos, ríos y océanos. Esta subdisciplina estudia la forma en que las diferentes plantas, animales y seres humanos son afectados por la exposición a las sustancias tóxicas. La toxicología ocupacional (industrial), que analiza los efectos en la salud que tiene la exposición a las sustancias químicas en el lugar de trabajo. Este campo se derivó de la necesidad de proteger a los trabajadores de las sustancias tóxicas y eliminar los riesgos en sus lugares de trabajo. Las enfermedades ocupacionales producidas por sustancias químicas industriales causan aproximadamente de 50.000 a 70.000 muertes y 350.000 casos nuevos de enfermedades en Estados Unidos cada año. La toxicología reglamentaria, que reúne y evalúa información toxicológica existente para establecer normas de exposición “sin riesgos” sobre la base de las concentraciones. Una norma o recomendación es el nivel de una sustancia química al que está expuesto una persona sin sufrir un efecto nocivo para la salud.La toxicología de los alimentos, que aborda el abastecimiento al consumidor de alimentos seguros y comestibles. Durante el procesamiento, se agregan diferentes sustancias a los alimentos para mejorar su apariencia, sabor o aroma. Se incorporan grasas, aceites, azúcares, almidones y otras sustancias a fin de modificar la textura y el sabor de los alimentos. Todos estos aditivos se estudian con el objetivo de determinar si producen efectos perjudiciales y qué cantidad se necesita para que se produzcan estos efectos. Un segundo ámbito de interés es el de las alergias a los alimentos. Casi 30% de los estadounidenses padece de algún tipo de alergia a los alimentos. Por ejemplo, muchas personas tienen problemas para digerir la leche. Además, se aplican sustancias tóxicas, como pesticidas, a cultivos de alimentos en el campo, mientras que el plomo, el arsénico y el cadmio están naturalmente presentes en el suelo y el agua y son absorbidos por las plantas. Los toxicólogos deben determinar el nivel de ingesta diaria admisible para estas sustancias. La toxicología clínica, que analiza enfermedades y afecciones relacionadas con la exposición a sustancias químicas tóxicas a corto y a largo plazo. Los toxicólogos clínicos incluyen médicos de la sala de emergencias que, a fin de administrar el tratamiento apropiado, deben conocer a fondo los síntomas producidos por la exposición a una gama amplia de sustancias tóxicas. La toxicología descriptiva, que gira en torno a la recolección de información toxicológica derivada de la experimentación en animales. Estos tipos de experimentos se usan para establecer la cantidad de una sustancia química que puede producir una enfermedad o la muerte. La Agencia de Protección del Medio Ambiente de EE. UUExternal. (EPA, por sus siglas en inglés), la Administración de Salud y Seguridad Ocupacionales (OSHA, por sus siglas en inglés) y la Administración de Drogas y Alimentos (FDA, por sus siglas en inglés) utilizan la información proveniente de estos estudios para establecer los límites que regulan las exposiciones. La toxicología forense, que se emplea para ayudar al establecimiento de relaciones causa-efecto entre la exposición a un medicamento o a una sustancia química y los efectos tóxicos o mortales que causa esa exposición. La toxicología analítica, que identifica la sustancia tóxica a través del análisis de los líquidos corporales, el contenido estomacal, los excrementos o la piel. La toxicología mecanicista, que realiza observaciones sobre la manera en que las sustancias tóxicas producen sus efectos. Los efectos de la exposición dependen de http://www.atsdr.cdc.gov/es/toxfaqs/es_tfacts13.html http://espanol.epa.gov/ http://espanol.epa.gov/ diferentes factores, como el tamaño de la molécula, el tipo de tejido específico o los componentes celulares afectados, o si la sustancia se disuelve fácilmente en agua o en los tejidos grasos. Estos aspectos son importantes cuando se trata de determinar la manera en que una sustancia tóxica es nociva y sirven para determinar si la manifestación de los efectos observados en los animales se puede presentar en los seres humanos. CLASIFICACIÓN DE AGENTES TÓXICOS Las sustancias tóxicas se clasifican de la siguiente manera: Metales pesados Los metales difieren de otras sustancias tóxicas dado que no son creados ni destruidos por los seres humanos. El uso que hacen las personas de los metales pesados es importante para determinar el potencial que tienen éstos de producir efectos en la salud. Estos efectos en la salud podrían ocurrir, por lo menos, a través de dos mecanismos: en primer lugar, el aumento de las concentraciones de los metales pesados en el aire, el agua, el suelo y los alimentos y, en segundo lugar, la modificación de la estructura de la sustancia química. Por ejemplo, el cromo III se puede convertir en cromo VI o ser convertido a partir del cromo VI, la forma más tóxica del metal. Solventes y vapores Casi todas las personas están expuestas a los solventes. Las exposiciones ocupacionales pueden ocurrir por situaciones que van desde el uso del “líquido corrector” por parte del personal administrativo, hasta el uso de sustancias químicas por parte de los técnicos de un salón para arreglarle las uñas. Cada vez que se evapora un solvente, los vapores también representan una amenaza para la población expuesta. Radiación y materiales radiactivos La radiación es la liberación y la propagación de energía en el espacio o a través de medios materiales en la forma de ondas, transferencia de calor o luz mediante ondas de energía o el flujo de partículas de un reactor nuclear. Dioxina y furanos La dioxina (o TCDD) fue descubierta originalmente como un contaminante en el herbicida Agente Naranja. La dioxina es también un derivado del procesamiento del cloro en las industrias productoras de papel. Pesticidas La EPA define a los pesticidas como toda clase de sustancia o mezcla de sustancias utilizadas para evitar, destruir, repeler o mitigar cualquier tipo de plagas. Los pesticidas se describen también como todo tipo de agente físico, químico o biológico que elimina toda plaga vegetal o animal no deseada. Toxinas vegetales Las distintas partes de una planta pueden contener diferentes concentraciones de sustancias químicas. Algunas sustancias químicas producidas por las plantas pueden ser mortales. Por ejemplo, el taxón, utilizado en quimioterapia para eliminar células cancerosas, es producido por una especie de la planta tejo. Toxinas animales Estas toxinas son emisiones venenosas o tóxicas liberadas por los animales. Los animales venenosos suelen definirse como aquellos capaces de producir un veneno en una glándula altamente desarrollada o en un grupo de células y de transmitir esa toxina por medio de una picadura o mordedura. En general, los animales tóxicos son aquellos cuyos tejidos son parcial o totalmente tóxicos.
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