Apuntes de clase de la asignatura de toxicologia ambiental del grado de ciencias ambientales de la Universidad de Salamanca
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Course
Toxicología
Institution
Universidad De Salamanca (USAL)
Apuntes de clase de la asignatura de toxicología ambiental del grado de ciencias ambientales de la Universidad de Salamanca.
He obtenido la matricula de honor de la asignatura en el año .
Toxicología
Tema 1: Origen e historia
Tóxicos: Agentes químicos o físicos que producen efectos negativos en seres vivos (Toxicon)
Toxinas: Sustancias toxicas producidas por seres vivos
Venenos: Toxinas producidas por animales
Xenobióticos: Tóxicos artificiales sintetizados por el hombre
Origen y evolución
- Desarrollo de vida: Atmosfera distinta, fotosíntesis, generación de O2
- Eras geológicas: Cambios de composición, mecanismos adaptativos fósiles
- Causas: Geológicas, meteorológicas, biológicas, incendios forestales, volcanes
Aparición
- Cultura china 2700 AC
- Papiros de Ebers 1550 AC, Egipto
- Vedas, medicina hindú 1400 AC, descripción de venenos
- Dioscórides 50-100: Identificación de 600 venenos
- Galeno 131-200
- Acción de Amida
Desarrollo de destilación, sublimación y cristalización por los árabes. Avicena y Maimonides: libro de
medicina y descripción de venenos
Uso de venenos a fines políticas/homicidas (Sócrates, Demóstenes, Cleopatra)
Mateo Orfila: Creador de la Toxicología, experimento con animales
Siglo XX-XXI
- Pesticidas y armas
- Radioactividad y física nuclear
- Química analítica instrumental
- Biología molecular
- Regulación moderna con énfasis en la cuestión ambiental
- Tecnología de la información
Toxicología analítica: Evaluación de la toxicidad de potenciales tóxicos (Sobre animales)
Toxicología funcional: examen de los procesos bioquímicos del impacto de los agentes tóxicos sobre
el organismo
Toxicología legal: determinación de usos legales de tóxicos y evaluación de los riesgos ambientales
Toxicología clínica: estudio de los aspectos de la exposición del hombre a los diferentes tóxicos
Toxicología laboral: Identificación de los tóxicos en el medio ambiente de trabajo y; todos de
producción. Medidas de prevención, control de los trabajadores y límites de exposición.
Toxicología forense: Aspecto médicos y legales de las intoxicaciones
,Toxicología bromatológica: control sanitario de los alimentos
Toxicología farmacéutica: estudio de las cualidades toxicas de los medicamentos a corto o largo
plazo, márgenes de seguridad y riesgos en su utilización.
Toxicología ambiental: estudio del efecto de tóxicos ambientales sobre los organismos vivos
considerados individualmente
Eco toxicología: estudio de los efectos de los tóxicos ambientales sobre la estructura y el
funcionamiento de los ecosistemas considerados de forma integrada
Tema 2: Conceptos de toxicología
Toxicidad: Actividad, síntomas y efectos de los agentes tóxicos en los organismos. Varía en función de
la duración, localización de la exposición y de la especificad de la respuesta de una especie ante un
toxico determinado.
Toxicidad aguda: Repentina aparición de síntomas que dura poco tiempo (menos de 24h). Daños
celulares suelen ser reversibles, recuperación del organismo.
Toxicidad subaguda-subcronica: intoxicación con menor gravedad que la aguda, no síntomas
exteriores, a veces trastornos biológicos.
Toxicidad crónica: síntomas se manifiestan durante periodos prolongados y de forma continua.
Danos irreversibles en el organismo. Provocada tanto por exposiciones agudas como crónicas.
Exposición prolongada a concentraciones más o menos bajas de sustancias químicas puede provocar
cáncer.
Nivel de enfermedad. Sano por encima, no
sano por debajo. Naranja aguda con
recuperación del organismo, azul crónico
con deterioración progresiva
Después del nivel de compensación, el
organismo está enfermo
Otras clases de toxicidad
Toxicidad local: síntomas restringidos al lugar inicial de exposición al contaminante. EJ: agentes
corrosivos
Toxicidad sistémica: Efectos adversos se producen en zonas alejadas del lugar de exposición.
Transporte requerido por el sistema circulatorio sanguíneo o linfático.
Toxicidad inmediata: Síntomas ocurren rápidamente tras la exposición al contaminante
,Toxicidad retardada: Algunos tóxicos pueden tardar mucho tiempo en manifestar efectos en el
organismo. Ej.: Dietilstilbestrol prescrito para mujeres embarazadas para prevenir abortos y las hijas
tenían riesgo de sufrir canceres cervicales o vaginales durante la adolescencia
Relación entre dosis y respuesta
Para cada sustancia hay una relación entre dosis y respuesta para los diversos tipos de efectos
toxicológicos. Se relaciona la dosis de toxico con el número de individuos afectados para un efecto
concreto y en un tiempo dado. Relación positiva. Puede no existir umbral en carcinogénesis o
disrupción hormonal.
Representación de frecuencias: % de individuos que reacción a una dosis determinada
Representación acumulativa: Suma acumulativa de individuos que responden a dosis determinada
(curva sigmoidal)
- Nivel sin efecto adverso observable (NOEL, NOAEL)
- Nivel más bajo con efecto o umbral (LOE, LOAEL)
- Nivel efectivo medio (EC50, ED50)
- Nivel letal medio (LC50, LD50)
- EDx
- Efecto techo
- Nivel inmediatamente peligroso
Potencia: Termino relativo que compara la dosis efectiva de diferentes tóxicos
Toxicidad revertida: Potencia comparada de dos tóxicos cambia en función de la dosis. Se considera
sustancia más toxica la que mayor pendiente tiene
Margen de seguridad: Cociente entre dosis letal y dosis efectiva (LD01/ED99, TD50/ED50)
Índice de toxicidad
Limite tolerable de exposición: Dosis de un producto que puede penetrar en el organismo humano
diariamente sin que resulte perjudicial para la salud. Varía según el Organismo (OMS, EPA)
DDA: Dosis diaria admisible
CMA: Concentración máxima admisible, IDA (mg/kg/día) *Peso (kg)/Dieta estándar (kg/día)
Tema 3: Mecanismos de transito de compuestos a través de membranas
biológicas
Exposición: Manera como un organismo se pone en contacto con los tóxicos. Principales vías de
entrada son la vía cutánea, la digestiva y la inhalatoria. Vías por el proceso de absorción
El transito se produce a través de membranas semipermeables
Mecanismo de transito
- Difusión pasiva: a favor de gradiente de concentración
o De mayor a menor concentración
, o Sustancias con elevada solubilidad en lípidos
o Sustancias con poco grado de ionización
o Sustancias de pequeño tamaño y PM < 600
- Difusión facilitada: Filtración por los poros de la membrana
o Gradiente de concentración
o Necesidad de un portador. Tóxicos unidos a proteínas o lipoproteínas que va a
facilitar el transporte
o No requiere energía potencial externa
- Transporte activo (energía)
o Flujo de sustancias en contra de gradiente de concentración
o Requieren de sistemas de transporte
o Se necesita ATP
o Principal mecanismo en la eliminación de tóxicos
- Endocitosis, exocitosis, pinocitosis
o Generación de vesículas para macromoléculas
o Proceso activo
o Ejemplos: Vitaminas A, D y F
Toxicocinética: estudio del desplazamiento de las sustancias toxicas dentro de un organismo vivo.
Imprescindible conocer la cinética de cada toxico dentro un organismo para comprender el tipo de
toxicidad.
Absorción
La velocidad de absorción de un toxico depende de su concentración y solubilidad. Sustancias
hidrosolubles viajan con más rapidez, pero las liposolubles tienen más afinidad por las membranas.
La absorción aumenta en los sitios con flujo sanguíneo elevado o en las grandes superficies con
capacidad de absorción tales como los pulmones, la piel y el tubo digestivo.
Condiciones normales: Tóxicos no atraviesan espacios entre células (excepto en heridas,
quemaduras)
Órganos de absorción
- Sistema digestivo
o Principal sistema de absorción de un organismo
o Se produce básicamente en intestino delgado y pasan a sistema linfático o
circulatorio
o Alcohol o el CN pueden absorberse en la bacos, los barbitúricos
- Tegumento
o Organismos móviles más expuestos que sedentarios
o Influye la dosis, el tamaño molecular, la superficie, el tiempo de exposición, la
polaridad, la liposolubilidad y el pretratamiento de la piel con solventes
o Penetración directa por glándulas sudoríparas, folículos pilosos o estomas
- Sistema respiratorio
o Presencia de pelos, epitelios ciliados, secreción de mucus, musculo liso y células
inmunitarias para limitar la entrada de tóxicos
o Pneumocitos pueden transportar con rapidez los tóxicos al flujo sanguíneo
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