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Generalidades de la toxicología

 

La historia de la toxicología se remonta a la época de la aparición del hombre sobre la tierra, donde este debió discriminar tempranamente qué alimentos de la naturaleza servían para nutrirlo y cuáles podían envenenarlo, de esta distinción dependía su vida. El hombre fue aprendiendo de la naturaleza y utilizó de ella tanto para los tratamientos con bases empíricas, como para agredir a otros. La historia recuerda que los provee- dores de venenos distinguían aquellos de acción rápida, retardada y otros de acción acumulativa. Así aparecen los primeros modelos experimentales “los probadores de alimentos” de los reyes, primero hombres y luego perros, con lo cual fue creciendo el conocimiento. Sin embargo, a partir de la Revolución Industrial las acciones tóxicas comienzan a tener relevancia en los ambientes de trabajo, de donde surgen los primeros conocimientos acerca de las intoxicaciones, ejemplo, por plomo. A partir de la Primera Guerra Mundial la búsqueda de mayores conocimientos acontece dentro de la industria bélica, emerge la utilización del gas mostaza que elimina primero a los enemigos, y una veintena de años después a quienes tuvieron contacto con este gas (distinción entre los efectos agudos y crónicos de un tóxico).

Definiciones

La toxicología se define como la ciencia que estudia el origen y naturaleza de los efectos tóxicos, provocados por la exposición a los agentes químicos en organismos vivos. Permite hacer un estudio cualitativo y cuantitativo de estos efectos que pueden ser desde prácticamente inapreciables, hasta capaces de provocar la muerte. Incluye la investigación de todos los mecanismos y factores que intervienen en el proceso toxicológico, qué hace el tóxico al penetrar en el organismo y qué hace el organismo para inactivarlo y eliminarlo.

La toxicología preventiva se refiere a aquellos casos en los que existe evidencia de exposición a un tóxico, este o sus metabolitos se identifican en el organismo, además, aparecen alteraciones a nivel bioquímico, pero el trabajador no presenta ninguna manifestación clínica, es decir, no se ha alcanzado aún el nivel del horizonte clínico. En esta etapa la conducta siguiente es eminentemente preventiva. En general, basta con retirar al trabajador de la fuente de exposición para que los niveles bioquímicos remi- tan en un periodo más o menos corto y sin necesidad de aplicar tratamiento alguno. Un agente tóxico es el compuesto químico que, absorbido e introducido en el medio interno y metabolizado, provoca lesiones en los aparatos y sistemas orgánicos del cuerpo, e incluso, causa la muerte del individuo y, por supuesto, puede inducir la intoxicación. Todos estos trastornos son ocasionados de forma accidental, o sea, es el proceso patológico con signos y síntomas clínicos provocados por una sustancia

química.

La toxicidad es una expresión usada para medir el grado tóxico o venenoso de algunos elementos, puede referirse al efecto de esta sobre un organismo completo como un ser humano. Uno de los objetivos de los estudios clínicos y experimentales en toxicología es definir la capacidad de las sustancias para provocar efectos perju- diciales, es decir, la toxicidad de estas, que es la acción de un agente tóxico sobre un organismo y significa una alteración del estado fisiológico o de salud. Esta toxicidad puede ser aguda, cuando los efectos adversos suceden en un corto tiempo; crónica, capacidad de una sustancia para causar efectos adversos consecuentes a una ex- posición prolongada; subcrónica, por exposición repetida a una sustancia durante un período, usualmente el 10 % de la vida.

Absorción 

Los agentes tóxicos pueden entrar al organismo humano por 3 vías, la respiratoria, cutánea y gastrointestinal. Este capítulo tratará cada una de ellas.

 

Vía respiratoria

Esta vía es muy importante en la exposición ocupacional y en los casos de sustancias químicas volátiles. Mediante esta vía entran los vapores, gases y partículas. El área por donde penetran los tóxicos en el pulmón es muy grande (de 90 a 100 m²) y el grosor de la membrana es de 0,001 a 0,004 mm, lo cual hace que esta sea una de las principales vías para el acceso de sustancias al organismo. En esta absorción se involucran factores mecánicos, proceso similar a la toma de muestra de aire como si fuera el hombre una bomba de aspiración, factores anatómicos, fisiológico-bioquímicos que reglamentan tanto el ritmo de entrada como la intensidad de la absorción y las posibilidades de retención.

Esta vía se divide en dos partes: la vía respiratoria superior y los alvéolos.

 

Vía respiratoria superior

Esta se considera como vía de paso sin función activa, aunque sí participan tanto en la absorción como en la retención de los tóxicos.

Las fosas nasales calientan y humedecen el aire inhalado, y en el caso de las partículas actúan como un filtro natural que permiten retener el 50 % de las partículas, cuyo diámetro sea superior a 8 µ.

En comparación con la mucosa nasal, la faringe y la laringe juegan un papel accesorio; en cuanto a la tráquea, bronquios y bronquiolos la importancia de la retención está ligada al tamaño de las partículas. La incesante actividad de los cilios que recubren esta parte de la vía respiratoria, la secreción mucosa de las células y el reflejo nervioso ocasionado por la presencia de cuerpos extraños, contribuye a expulsar las partículas e impiden que estas penetren en zonas más profundas.

Vía cutánea

La piel está revestida de una película de agua y grasas. Las grasas interrumpen el paso a las sustancias hidrosolubles y favorecen el paso de compuestos con estructuras similares a ellos, como los hidrocarburos alifáticos y aromáticos, y sus derivados halogenados y oxigenados.

Para la penetración por la piel es importante tomar en cuenta la viscosidad y volatilidad del tóxico; un compuesto volátil tendrá menos probabilidad de penetrar porque no ha tenido tiempo de estar en contacto con la piel, y en el caso de sustancias viscosas será a la inversa, pues es difícil eliminarlas de la piel y permanecen durante mayor tiempo en la superficie cutánea.

La entrada, ya sea física o química, va a ser total a nivel de órganos anexos, como el aparato pilosebáceo y los poros, donde la capa hidrolipídica está en déficit.

El agua de las glándulas sudoríparas y la transpiración sirven de vehículo para la penetración a los tóxicos solubles en agua.

Después que un tóxico ha pasado esta primera barrera se establece el contacto con la segunda línea de defensa, representada por las diferentes capas que constituyen la epidermis, y el tóxico puede pasar por difusión inter- y transcelular.

El gel, constituyente esencial de la célula, asegura la solidez y la plasticidad de la piel, algunas sustancias según su composición química, rebasan la barrera lipídica, se infiltran y entran en contacto con el gel, como resultado se originará una alteración en función de la estructura química del tóxico. Existen algunos tóxicos que solo actúan en la superficie precipitando o modificando esta estructura proteica, lo que no excluye que pasen a la sangre por difusión pasiva y absorción por los vasos capilares que se encuentran en la dermis.

 

Vía gastrointestinal

Desde el punto de vista de la absorción, esta es una de las vías principales por- que los tóxicos pueden ser absorbidos a través de cualquier zona de ella, aunque fundamentalmente a través del intestino delgado por la longitud de su superficie y abundante irrigación sanguínea. Es la vía menos importante para la salud ocupacional, pues cuando una sustancia química entra al organismo, en este caso va a ser debido a malos hábitos higiénicos fundamentalmente, por comer o beber en la zona de trabajo, o sin lavarse las manos o por fumar.

El transporte a través del epitelio es principalmente por difusión y, menos importante, por transportadores.

El grado de absorción de las sustancias, incluso los tóxicos, depende de muchos factores, entre los más importantes están:

–       Propiedades fisicoquímicas, especialmente solubilidad, disociación y coeficiente de partición noctanol/agua.

–       Cantidad de alimentos presentes que pueden diluir el producto y disminuir el grado de absorción.

–       Tiempo de estadía de las sustancias en cada parte del sistema digestivo.

–       Capacidad de absorción del epitelio en esa zona y su pH.

–       Flujo sanguíneo.

–       Cambios de solubilidad.

–       Tamaño de partículas.

 

Estos factores hacen muy difícil predecir la conducta de una sustancia tóxica en el tracto gastrointestinal y su rango de absorción.

 

Distribución, localización y acumulación

De forma disuelta o combinada el tóxico va por la sangre hacia todos los tejidos, según su vascularización y permeabilidad tisular.

El organismo puede dividirse en tres grandes zonas de retención:

–       Vísceras.

–       Piel, músculo y tejido conjuntivo.

–       Tejido adiposo.

 

A las principales vísceras llega cerca de las tres cuartas partes del flujo sanguíneo y al resto del cuerpo, la cuarta restante. Esta irrigación implica mayor número de moléculas tóxicas que llegan a estas vísceras y una saturación más rápida de sus tejidos.

En el organismo existen dos medios que conspiran a favor del tóxico, el agua y los lípidos. El agua constituye el 70 % del peso corporal, y es el solvente que ocupa el primer lugar en la disolución de las sustancias químicas, ya sean biológicas como xenobióticas.

Dado que no existe una sustancia química totalmente insoluble en agua, alguna parte de ella se solubiliza con el plasma sanguíneo, lo transporta y, si su afinidad por los lípidos tisulares es mayor, lo cede a estos.