Lección 6 Reconocimiento de situaciones peligrosas y síntomas de toxicidad Reconocimiento de situaciones peligrosas y síntomas de toxicidad • 6-1 Preguntas centrales o o o ¿Dónde se encuentran los tóxicos transmitidos por el aire con mayor probabilidad? ¿Cómo contribuyen los consumidores a incrementar la carga tóxica en la atmósfera? ¿Qué tipos de productos químicos generan riesgos en el aire que respiramos y qué síntomas agudos causan? Palabras clave o o o o o o o o o o o Asbesto Polvos Halógenos Metales pesados Aerosoles Compuestos de nitrógeno Compuestos orgánicos Plaguicidas Compuestos radiactivos Compuestos de azufre Metales tóxicos 6-2 • Introducción a la toxicología de la contaminación del aire Reconocimiento de situaciones peligrosas y síntomas de toxicidad Hasta el momento, en este curso hemos tratado sobre diversos contaminantes tóxicos del aire y cómo pueden perjudicar el funcionamiento del cuerpo humano. Asimismo, hemos revisado las clases de estudios que se han realizado para identificar los niveles críticos de contaminantes del aire y cómo se usan dichos datos para clasificar los riesgos y ayudar a la implementación de reglamentos. Acabamos de detallar los esfuerzos desplegados por el gobierno norteamericano para reglamentar las emisiones industriales de los contaminantes nocivos del aire y reducir así la exposición a tales tóxicos. Ahora llegó el momento de aprender qué podemos hacer para minimizar la exposición a los contaminantes tóxicos del aire. El reconocimiento de fuentes comunes de contaminantes del aire es esencial para evitar la exposición o prepararse para ella. Asimismo, el tomar conciencia acerca de los primeros síntomas de toxicidad puede ayudar a minimizar los efectos adversos una vez producida una exposición. Debemos ser capaces de reconocer las fuentes comunes de tóxicos del aire y los síntomas iniciales de toxicidad. Reconocimiento de situaciones peligrosas y síntomas de toxicidad • 6-3 Estamos rodeados de tóxicos Como nación, en los Estados Unidos se usan más de 70.000 productos químicos diferentes en la industria, la agricultura y el hogar, y este número se está incrementando. No es posible evitar el contacto con algunos de esos agentes químicos mientras realizamos nuestras actividades diarias. Están en todas partes: en la ropa que vestimos, en los medicamentos que usamos, en los edificios en que vivimos y trabajamos, en los alimentos que consumimos, en el aire que respiramos... Hay para escoger. Desde luego, no todos los 70.000 o más productos químicos que existen son tóxicos para los seres humanos, aunque muchos sí lo son. Por ejemplo, de los casi 80 elementos químicos clasificados como metales, aproximadamente 30 se encuentran entre los compuestos que perjudican a los seres humanos. Los agentes químicos nos rodean. Aunque no todos los productos químicos resultan nocivos para los seres humanos, muchos sí lo son. Es más, no todas las sustancias tóxicas existen en forma inhalable, lo que constituye el interés principal de este curso. Recordemos que en las Enmiendas de 1990, el Congreso identificó 189 productos químicos y grupos de productos químicos como contaminantes peligrosos del aire. Dichos contaminantes son las sustancias de mayor preocupación en nuestra búsqueda de fuentes características de tóxicos inhalables. Generalmente, las fuentes de productos tóxicos en el ambiente se agrupan en las siguientes categorías: • transporte; • procesos industriales; 6-4 • Introducción a la toxicología de la contaminación del aire • disposición de residuos; • uso doméstico de bienes y productos, y • minería y extracción de minerales y combustibles orgánicos. 1. ¿Cuáles son los dos pasos que podemos dar para reducir al mínimo la exposición a los contaminantes tóxicos del aire? 2. Describa algunas formas de exposición a las sustancias tóxicas. Transporte Probablemente, el transporte es la fuente de contaminantes del aire predominante. En efecto, todos los contaminantes criterio están asociados directa o indirectamente con la combustión de fósiles necesarios para el funcionamiento de distintos medios de transporte. Asimismo, las actividades de transporte liberan a la atmósfera muchas sustancias listadas entre los contaminantes peligrosos del aire, bien por volatilización luego de que los productos químicos han sido vertidos, bien por el uso de combustibles fósiles. Nuestra sociedad ha optado por arrojar los desperdicios de la combustión en la atmósfera, con las nefastas consecuencias del agotamiento de la capa de ozono estratosférico y el calentamiento global, además de los efectos adversos para la salud y el ambiente atribuibles a los distintos gases y sustancias particuladas. La mayoría de tóxicos en el aire está relacionada con el transporte. Todos los contaminantes criterio están relacionados, ya sea directa o indirectamente, con el uso de combustibles fósiles necesarios para el funcionamiento de los distintos medios de transporte. Reconocimiento de situaciones peligrosas y síntomas de toxicidad • 6-5 Existe un ángulo irónico de la descarga en la atmósfera de tóxicos provenientes de la combustión de gasolina. Hasta hace poco, era normal añadirle a la gasolina compuestos de plomo con radicales alquílicos por sus propiedades antidetonantes. Esta práctica quedó paulatinamente desfasada cuando el plomo fue identificado como un contaminante criterio y, hoy en día, el plomo es prácticamente inexistente en la atmósfera. El aditivo antidetonante que reemplazó al plomo es una mezcla de compuestos basados en el benceno, el cual se encuentra en la lista de los contaminantes peligrosos del aire y podría resultar tan tóxico como su predecesor. Procesos industriales Los procesos industriales abarcan todas las actividades comprendidas en la fabricación de bienes, productos y energía. Esto incluye desde el refinamiento de petróleo y el procesamiento de productos químicos, metales y madera, hasta las operaciones de producción de alimentos. En dichos procesos, los productos químicos tóxicos se pueden liberar en distintas etapas, ya sea involuntariamente —como sucede en las fugas de válvulas, tanques y tuberías—, ya sea intencionalmente —como en las emisiones de las chimeneas—. Los productos químicos tóxicos pueden liberarse en diversas etapas de distintos procesos industriales. Disposición de residuos La disposición de residuos industriales y domésticos introduce millones de toneladas de productos químicos tóxicos en el ambiente. Cuando la disposición de residuos tóxicos se hace sin cuidado, esta puede originar una seria amenaza de largo plazo y de ello son testigos miles de sitios de limpieza establecidos por el programa del Superfondo. Durante el tratamiento de estos sitios, la liberación de contaminantes tóxicos en el aire constituye una preocupación 6-6 • Introducción a la toxicología de la contaminación del aire especial. Incluso cuando la disposición está planificada previamente y bien controlada, tiende a presentar problemas. Actualmente, un tema que genera gran preocupación en los Estados Unidos es determinar cuáles son los medios adecuados para disponer la gran cantidad de desechos radiactivos de bajo nivel que se acumulan en ese país. La disposición adecuada de los desechos radiactivos de bajo nivel es una preocupación creciente. La proliferación de incineradores de residuos urbanos es otro factor que aumenta la carga de gases tóxicos y partículas en la atmósfera. Uso doméstico de bienes y productos Los productos de cuidado personal y de limpieza, las pinturas y solventes, las sustancias adhesivas, los plaguicidas y los fertilizantes son solo algunas entre miles de sustancias cuyo uso puede introducir sustancias tóxicas en la atmósfera. Según su volumen, los plaguicidas y fertilizantes son probablemente las sustancias más dañinas de esta clase, principalmente debido a su uso generalizado en entornos agrícolas comerciales. Por otra parte, recuerde que muchas sustancias que generan preocupación, al igual que los contaminantes tóxicos del aire, son partículas y no gases, lo cual es particularmente cierto en el caso de los plaguicidas, que se inhalan principalmente como polvos (partículas sólidas) y aerosoles (partículas líquidas). Los plaguicidas y los fertilizantes contribuyen a la contaminación tóxica del aire debido a su uso generalizado en la agricultura comercial. Reconocimiento de situaciones peligrosas y síntomas de toxicidad • 6-7 Minería, extracción de minerales y biomasa Algunos tóxicos potenciales ocurren naturalmente solo en depósitos minerales o yacimientos de biomasa, donde están relativamente aislados de los organismos vivos; por ejemplo, los metales tóxicos (como el plomo y el mercurio) y las sustancias cuyos productos de combustión son tóxicos (como el carbón y el petróleo). Dichas sustancias no son peligrosas hasta que se las explota y extrae de la tierra y se ponen en contacto con los seres humanos. Entre los metales, las partículas sólidas diminutas constituyen la preocupación principal, así como las sustancias tóxicas del aire, mientras que entre los combustibles fósiles, la amenaza principal proviene tanto de los productos de combustión gaseosos como de los particulados. Generalmente, los metales tóxicos no son peligrosos hasta que se los extrae y entran en contacto con los seres humanos. 3. Los compuestos de _________, un contaminante peligroso del aire, han reemplazado a los compuestos de plomo como los agentes antidetonantes presentes en la gasolina. 4. Identifique algunos problemas actuales de disposición de residuos en los Estados Unidos. Las sustancias nocivas transportadas por el aire en la mira Esta sección identifica las fuentes más comunes de las sustancias tóxicas del aire tratadas en este curso. Se consideran todas las clasificaciones de fuentes que se han abordado, desde la minería y los procesos industriales, hasta el transporte, los usos domésticos y la disposición de residuos. La discusión se organiza de acuerdo con las siguientes categorías de contaminantes: 6-8 • Introducción a la toxicología de la contaminación del aire • • • • • • • • los metales y sus compuestos; los plaguicidas; el asbesto; los compuestos de azufre; los compuestos orgánicos; los compuestos de nitrógeno; los halógenos y sus compuestos, y los compuestos radiactivos. Los metales y sus compuestos Los metales de mayor importancia en lo concerniente a los efectos tóxicos para la salud son los metales pesados: arsénico, cadmio, cromo, cobre, plomo, mercurio, níquel, plata y zinc. Aunque el berilio no es un metal pesado, también se lo considera como un tóxico potente en el grupo de metales. Los únicos metales que se pueden emitir como gases en concentraciones cuantificables son el mercurio y el selenio, mientras que para los combustibles fósiles la inquietud principal reside en las partículas suspendidas en el aire. La fuentes más comunes de metales en el aire son las minas y las plantas de procesamiento de minerales, las fundiciones, diversas fábricas y la combustión de fósiles. El mercurio y el selenio son los únicos metales que se pueden emitir como gases en concentraciones cuantificables. Los plaguicidas Debido a que los plaguicidas son diseñados para ser tóxicos a los sistemas vivientes, no debe sorprender que muchos de ellos sean nocivos para los seres humanos. Se encuentran en el aire principalmente en forma de gas, polvo y aerosol, así como en las plantas químicas donde se elaboran o en las localidades donde se aplican. El asbesto El asbesto, mal conductor de la electricidad, es un mineral fibroso y no combustible. Estas cualidades lo convirtieron en un elemento ideal para diversos materiales de construcción (por ejemplo, dispositivos de aislamiento de habitaciones, fieltros para techos, tejamaniles y productos de cemento), recubrimientos de frenos y hasta ropa. El asbesto es doblemente Durante la demolición de estructuras que contienen asbesto, se debe tomar precauciones para prevenir la inhalación de partículas. Reconocimiento de situaciones peligrosas y síntomas de toxicidad • 6-9 peligroso, ya que no solo constituye un potente tóxico pulmonar sino que también ejerce un fuerte efecto potenciador de otros factores carcinogénicos. La exposición al asbesto es más común en su extracción y procesamiento, así como en el uso de materiales de construcción y demolición de estructuras que lo contienen. Los compuestos de azufre El azufre, al ser un componente clave de tres aminoácidos, es esencial para la vida humana. Sin embargo, muchos de sus compuestos orgánicos son tóxicos. Algunos compuestos de azufre, incluyendo el sulfato y el sulfuro de cobre, son efectivos como plaguicidas y fungicidas. El disulfuro de carbono, un líquido volátil relacionado con enfermedades cardiacas, se usa en la producción de rayón, celofán y tetracloruro de carbono. También se emplea como solvente, plaguicida y preservante de frutas frescas. Los compuestos orgánicos Los compuestos orgánicos, compuestos que contienen carbón, están entre las sustancias más tóxicas que se conocen. Por lo general, son tóxicos sistémicos que interfieren con las reacciones enzimáticas, el metabolismo del oxígeno y el funcionamiento neuronal. Los compuestos orgánicos tienen cientos de usos; por ejemplo, aparecen en productos como plásticos, solventes, pinturas y barnices, colorantes, plaguicidas y sustancias fumigadoras, entre muchas otras. También se usan en el lavado al seco y se encuentran en los efluentes residuales de muchas industrias. Las sustancias orgánicas características comprenden la acroleína, el benceno, el cloroformo, el tetracloruro de carbono, el DDT, el formaldehído, el percloroetileno, el tolueno y el tricloroetileno. Los compuestos de nitrógeno Los compuestos de nitrógeno más tóxicos son el amoniaco, el cianuro y los cianatos. El nitrógeno es otro elemento fundamental para la vida humana y constituye un componente esencial de todos los aminoácidos, elementos fundamentales de las moléculas proteicas. Como sucede con los compuestos de azufre, 6-10 • Introducción a la toxicología de la contaminación del aire muchos compuestos de nitrógeno son tóxicos para el sistema humano. Entre las sustancias más tóxicas está el amoniaco, cuyo olor es tan característico que es difícil pasar por alto la exposición; el cianuro y los cianatos. Los compuestos de nitrógeno son ingredientes habituales en los fertilizantes y también se usan mucho en la producción química. Los halógenos y sus compuestos Los elementos clasificados como halógenos son el flúor, el cloro, el bromo y el yodo. A menudo se combinan con el carbón para formar la clase de compuestos orgánicos halogenados, un grupo de productos químicos sumamente diverso y tóxico, con diversos usos industriales y domésticos. Los productos finales incluyen plásticos, plaguicidas, solventes y otros productos químicos. Algunos de los compuestos halogenados más comunes son el tetracloruro de carbono, el cloroformo, el fluoruro de hidrógeno, el percloroetileno, el fosgeno, el tricloroetileno y el cloruro de vinilo. Los compuestos radiactivos Los compuestos radiactivos se caracterizan por poseer núcleos atómicos inestables que emiten partículas sumamente cargadas de energía capaces de alterar otros átomos. Últimamente, el radón es la sustancia radiactiva que está recibiendo mayor atención porque, de manera natural, se encuentra muy generalizado; se filtra desde las rocas y la tierra que subyacen a los edificios y también emana de los materiales de construcción hechos de roca, como el cemento, la argamasa y las tablas de yeso. Sin embargo, el plutonio, el radio, el estroncio, el tritio y el uranio son igualmente capaces de causar toxicidad radiactiva. Todas estas sustancias presentan problemas de exposición para los trabajadores de las minas y de las plantas de extracción. Asimismo, las máquinas de rayos X, los televisores, los detectores de humo y los microscopios electrónicos son algunos entre varios dispositivos mediante los cuales el público general está expuesto a la radiación ionizante. El motivo primordial para la oposición a la energía nuclear reside en su potencial para generar problemas de exposición radiactiva. El radón es el compuesto radiactivo que se encuentra más generalizado de manera natural. Reconocimiento de situaciones peligrosas y síntomas de toxicidad • 6-11 5. ¿Qué metales (mencione dos) se encuentran comúnmente en forma gaseosa? 6. Mencione dos razones por las cuales el asbesto es motivo de tanta preocupación para la salud. 7. Por lo general, ¿cómo generan toxicidad los compuestos orgánicos? 8. Cite al menos cuatro compuestos radiactivos comunes. El cuadro 6-1 es una lista alfabética de contaminantes tóxicos del aire conocidos, junto con sus fuentes características. Cuadro 6-1. Fuentes características de contaminantes peligrosos del aire Sustancia Fuente(s) característica(s)* Acroleína Motores fijos de combustión interna, fundiciones de hierro Aluminio Plantas refinadoras de bauxita (mineral con aluminio) Amoniaco Producción de amoniaco, fabricación de fertilizantes Arsénico Calderas industriales, fundiciones de hierro, fabricación de cemento portland, incineradores de residuos peligrosos, fabricación y uso de plaguicidas Asbesto Minería, construcción, construcción de barcos, fabricación de productos que contienen asbesto Benceno y bencenos con radicales alquílicos Calderas industriales, motores fijos de combustión interna, distribución de gasolina, rellenos sanitarios municipales, procesamiento y asfaltado, refinación de petróleo, incineradores de residuos peligrosos, fundiciones de hierro Berilio Calderas industriales, incineradores de residuos peligrosos, extracción de minerales Cadmio Calderas industriales, fundición de plomo elemental, fabricación de cemento portland, refinerías de petróleo, incineradores de residuos peligrosos Tetracloruro de carbono Emisiones provenientes de actividades de tratamiento de propiedad pública (publicly owned treatment works: POTW, por sus siglas en inglés) Cloro Fabricación de aluminio y acero inoxidable, emisiones provenientes de actividades de tratamiento de propiedad pública (POTW), fabricación de pulpa y papel, fabricación de asfalto para techos Cloroformo Emisiones provenientes de actividades de tratamiento de propiedad pública (POTW), fumigación, fabricación de solventes Cromo Calderas industriales, fundición de plomo elemental fundiciones de hierro, fabricación de cemento portland, incineradores de residuos peligrosos, producción de cuero * La fabricación de productos químicos orgánicos sintéticos es fuente de casi todos los contaminantes peligrosos del aire y no ha sido considerada en el cuadro. 6-12 • Introducción a la toxicología de la contaminación del aire Cuadro 6-1. Fuentes características de contaminantes comunes del aire (cont.) Sustancia Fuente(s) característica(s)* DDT Fabricación y uso de insecticidas Formaldehído Calderas industriales, motores fijos de combustión interna, fabricación de productos de arcilla, refinerías de petróleo, rellenos sanitarios municipales, fundiciones de hierro Ácido clorhídrico Incineración de residuos peligrosos Fluoruro de hidrógeno Refinación de petróleo, fabricación de películas fotográficas, fabricación de solventes y productos de plástico Manganeso Calderas industriales, fundición de plomo elemental, fundiciones de hierro, fabricación de cemento portland Mercurio Calderas industriales, fundición de plomo elemental, fabricación de cemento portland, refinación de petróleo, incineración de residuos peligrosos Bromuro de metilo Fabricación y uso de plaguicidas Níquel Calderas industriales, fundición de plomo elemental, fundiciones de hierro, fabricación de cemento portland, refinerías de petróleo Pentaclorofenol Fabricación y uso de preservantes de la madera Percloroetileno Lavado al seco, removedores de grasa, fumigación de granos Fosgeno Producción de plásticos, fabricación y uso de plaguicidas Radiación Producción y uso de materiales de construcción, extracción de uranio y otros materiales radiactivos Selenio Calderas industriales, fundición de plomo elemental, fundiciones de hierro, fabricación de cemento portland, refinerías de petróleo Tolueno Calderas industriales, fundiciones de hierro, procesamiento y asfaltado, distribución de gasolina, refinerías de petróleo, rellenos sanitarios municipales, fabricación de plásticos Tricloroetileno Emisiones provenientes de actividades de tratamiento de propiedad pública (POTW) Cloruro de vinilo Rellenos sanitarios municipales, producción de plásticos Xilenos Rellenos sanitarios municipales, motores fijos de combustión interna, fundiciones de hierro, refinerías de petróleo, distribución de gasolina * La fabricación de productos químicos orgánicos sintéticos es fuente de casi todos los contaminantes peligrosos del aire y no se ha considerado en el cuadro. Reconocimiento de situaciones peligrosas y síntomas de toxicidad • 6-13 Síntomas originados por exposición aguda Debemos conocer los síntomas relacionados con la exposición tóxica aguda. La mayoría de compuestos tóxicos que hemos tratado origina algún tipo de efecto adverso relacionado con la exposición crónica. Sin embargo, resulta más útil conocer los síntomas característicos de la exposición aguda a un tóxico. Con esta información, quizás usted pueda prevenir las exposiciones crónicas y sus consiguientes problemas de salud. Por lo menos, en caso de que sea necesario, podrá buscar atención médica inmediata y alertar a otras personas sobre las zonas de peligro tóxico potencial. Aunque la exposición aguda a los contaminantes tóxicos del aire puede tener consecuencias graves para la salud —hasta la muerte—, generalmente tales efectos solo se producen cuando se encuentran concentraciones sumamente altas. Por lo general, la exposición aguda a bajas concentraciones tiene efectos relativamente menores, como la irritación de los ojos o la piel, reacciones alérgicas, dificultad respiratoria leve o náuseas. El cuadro 6-2 presenta una lista representativa de los productos químicos tóxicos que hemos abordado en este curso y de los síntomas más comunes originados por la exposición aguda a ellos. 6-14 • Introducción a la toxicología de la contaminación del aire Cuadro 6-2. Contaminantes peligrosos del aire más comunes y síntomas originados por la exposición aguda a ellos Producto químico Síntomas agudos Acroleína Irritación de los ojos y de las membranas mucosas del tracto respiratorio Aluminio Tos Amoniaco Irritación inmediata del tracto respiratorio superior e inferior y edema Arsénico Bronquitis Asbesto Ninguno, lo cual lo hace más insidioso y dañino Benceno y bencenos con radicales alquílicos Depresión del sistema nervioso central, inconsciencia, a menudo mortal (solo bajo altas concentraciones) Berilio Edema pulmonar, neumonía Cadmio Tos, neumonía Tetracloruro de carbono Disfunción hepática Cloro Tos, traqueobronquitis, bronconeumonía Cloroformo Mareo, molestias en el aparato digestivo, inconsciencia (bajo altas dosis) Cromo Irritación nasal, bronquitis DDT Picazón en la lengua, labios y cara; mareos, temblores Formaldehído Irritación de los ojos, de la nariz y del tracto respiratorio superior Ácido clorhídrico Edema pulmonar, irritación de los ojos Fluoruro de hidrógeno Irritación del aparato respiratorio, edema pulmonar hemorrágico Manganeso Neumonía aguda (a menudo mortal) Mercurio Excitabilidad, temblores, gingivitis Bromuro de metilo Edema pulmonar, cefalea, náuseas, vómitos Níquel Edema pulmonar (dos días luego de la exposición) Pentaclorofenol Neurotoxicidad Percloroetileno Edema pulmonar Fosgeno Edema pulmonar Radiación Fibrosis pulmonar, enfermedad por radiación Selenio Mal aliento, náuseas, mareo Tolueno Bronquitis aguda, espasmo bronquial, edema pulmonar Tricloroetileno Toxicidad hepática Cloruro de vinilo Hipertensión portal Xilenos Edema pulmonar Reconocimiento de situaciones peligrosas y síntomas de toxicidad • 6-15 Respuestas a las preguntas de autoevaluación 1. Aprender a reconocer las fuentes comunes de los tóxicos del aire; ser capaces de identificar los primeros síntomas de toxicidad. 2. Ropa, medicamentos, alimentos, edificios, aire. 3. Benceno. 4. Los sitios fijados por el programa del Superfondo; residuos de bajo nivel radiactivo. 5. Mercurio y selenio. 6. Se encuentra comúnmente en los materiales de construcción; es un elemento potenciador de otros factores carcinogénicos. 7. Al interferir con las reacciones enzimáticas, alteran el metabolismo del oxígeno y el funcionamiento neuronal. 8. Radón, plutonio, radio, estroncio, tritio y uranio. 6-16 • Introducción a la toxicología de la contaminación del aire Bibliografía Beck, B. D. et al.: The Use of Toxicology in the Regulatory Process [El uso de la toxicología en el proceso de reglamentación], en: Hayes A. W., ed. Principles and Methods of Toxicology [Principios y métodos de la toxicología], segunda edición, Raven Press, Ltd., Nueva York, 1989. Goldstein, B. 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Este curso estuvo diseñado para ampliar su visión y sus conocimientos sobre los tóxicos presentes en el aire y sobre sus posibles efectos en la salud. Si el curso lo ha impulsado a iniciar el camino de la reducción del uso de productos químicos (o lo ha ayudado a avanzar en ese camino) y lo ha motivado a tomar precauciones a fin de minimizar la exposición a las sustancias químicas, entonces ha tenido el efecto previsto. 6-18 • Introducción a la toxicología de la contaminación del aire