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Agentes Químicos (I)

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AGENTES QUÍMICOS (I)

Tanto en el mundo laboral como en la vida cotidiana se utiliza una gran cantidad de sustancias químicas, cuyas características son muy diversas, al igual que sus efectos y sus posibles vías de incorporación al hombre. Esta situación conlleva la necesidad de tomar conciencia de la situación teniendo en cuenta los efectos e impactos sobre el trabajador. OBJETIVOS Adquirir las competencias relacionadas con los agentes químicos, su clasificación, y efectos, así como sus principales características. CONOCIMIENTOS Ŷ Higiene Teórica. Ŷ Clasificación de Contaminantes. Ŷ Características de los Contaminantes. Ŷ Vías de Entrada y Cinética de los Contaminantes. Ŷ Efectos de los Contaminantes.


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HIGIENE TEÓRICA La Higiene Teórica es la rama de la Higiene del Trabajo que se encarga del estudio de los contaminantes y su relación con el hombre, con objeto de estudiar las relaciones dosis de contaminante-respuesta humana y establecer unos valores standards de concentración de sustancias en el ambiente y unos periodos de exposición a los cuales la mayoría de los trabajadores pueden estar repetidamente expuestos sin riesgo para su salud. Según esta definición, se puede decir que se presenta una relación de:

Existe un a correlación unívoca entre el contaminante y el tipo de efecto, lo que permite afirmar que es el efecto el que califica a una sustancia, como contaminante.

Contaminante es “la causa generadora de un tipo de efecto no deseado y perjudicial en el hombre”.

El riesgo higiénico por tanto que puede originar un contaminante químico viene dado por cinco factores o elementos principales.

Naturaleza del Contaminante

En función de las características físico-químicas y tóxicas podrá dar lugar a una serie de efectos nocivos para la salud.

Vía de Entrada La interacción entre el tóxico y el organismo se inicia en una zona del cuerpo en contacto con el medio externo contaminado, que constituye la vía de entrada del tóxico.

Tiempo de Exposición

Ŷ Tiempo real y efectivo durante el cual el contaminante ejerce su acción agresiva sobre la persona que realiza el trabajo.

Ŷ No debe confundirse con el tiempo de permanencia en el puesto de trabajo ya que éste suele ser mayor.

Concentración del Contaminante

Ŷ Concentración real del contaminante en el ambiente de trabajo.

Ŷ Su determinación debe ser lo más precisa posible para poder realizar la evaluación del riesgo higiénico correctamente.

Ŷ Factores influyentes: ventilación general o localizada, cerramientos en el foco del contaminante, sistemas que eviten la dispersión, etc.

Susceptibilidad Individual y

Entorno

Ŷ Características personales e intrínsecas de cada individuo: edad, sexo, estad de salud previo, hábitos, higiene personal, etc.

Ŷ Entorno ambiental: proximidad de la vivienda al centro de trabajo, ubicación en zonas rurales o urbanas, etc.


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CLASIFICACIÓN DE CONTAMINANTES La clasificación de los contaminantes se puede realizar de acuerdo a sus:

Características Fundamentales

Químico Físico Biológico

Ŷ Forma molecular:

− Gas.

− Vapor.

Ŷ Formando agregados moleculares:

− Sólidos: polvo, fibra, humo.

− Líquidos: niebla, bruma.

Ŷ Aerosol: dispersión de partículas, sólidas o líquidas, con tamaños inferiores a 0,1 mm.

Ŷ Energía mecánica:

− Ruido.

− Vibraciones.

Ŷ Energía térmica:

− Calor.

− Frío.

Ŷ Energía electromagnética:

− Radiaciones ionizantes.

− Radiaciones no ionizantes.

Ŷ Virus.

Ŷ Bacterias.

Ŷ Protozoos.

Ŷ Hongos.

Ŷ Gusanos.


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Características Toxicológicas

Los efectos que los contaminantes producen en las personas pueden dividirse:

Ŷ El efecto es proporcional a la dosis recibida:

Asfixiantes

Ŷ Impiden la oxigenación de las células.

Ŷ Se distinguen:

− Simples: desplazan el oxígeno del aire. Ejemplo: CO2, butano, nitrógeno.

− Químicos: bloquean la capacidad de la sangre para el transporte de oxígeno a los tejidos. Ejemplo: CO2, ácido cianhídrico, etc.

Irritantes Provocan la irritación de mucosas externas. Ejemplo: ácidos, álcalis, dióxido de nitrógeno.

Corrosivos Destruyen los tejidos. Ejemplo: ácido sulfúrico, ácido fosfórico, etc.

Neumoconióticos Disminuyen la difusión del oxígeno a consecuencia de su acumulación a nivel pulmonar. Ejemplo: sílice, amianto, algodón, etc.

Tóxicos Generales

Pasan a la sangre y son distribuidos por el organismo independientemente de la vía de entrada. Ejemplo: plomo, arsénico, tolueno, etc.

Anestésicos y Narcóticos

Actúan sobre el sistema nervioso central y su potencialidad depende de la dosis y su característica de liposolubilidad. Ejemplo: acetato de etilo, etanol, éter etílico, etc.

Sensibilizantes Debido a la repetición de la exposición incrementan el tamaño del efecto. Ejemplo: isocianatos, polvo de la madera, formaldehído, etc.

Ŷ El efecto no es proporcional a la dosis recibida:

− Cancerígenos, teratógenos y mutágenos: benceno, cromo hexavalente, cloruro de vinilo, etc.


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Exposición Simultánea a Varios Contaminantes

Contaminantes Independientes

Su efecto actúa sobre distintos aparatos o sistemas diferentes.

Ejemplo: polvo, calor, ruido, etc.

Contaminantes Aditivos

Su efecto actúa sobre un mismo aparato o sistema fisiológico.

Ejemplo: tolueno, xileno, etc.

Potenciadores Su acción conjunta aumenta significativamente la respuesta de otro u otros.


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CARACTERÍSTICAS DE LOS CONTAMINANTES Un contaminante químico se puede encontrar en el ambiente, de distintas formas según su estado de agregación, distinguiendo entre:

Ŷ Materia particulada ambiental.

Ŷ Materia gaseosa ambiental.

Materia Particulada Ambiental Es la materia en forma de partículas, sólidas o líquidas, suspendida en el ambiente. Sobre ellas actúan una serie de fuerzas que en función de su tamaño, darán lugar al movimiento de caída, haciendo que unas partículas sedimenten y otras no.

Tipo de Partículas Ambientales

Sedimentables o Inerciales

A partir de 20 las partículas dejan de mantenerse en el aire. Con tamaños a partir de 40 comienzan a ser visibles y caen rápidamente.

No Sedimentables

Partículas finas, con un tamaño de partícula menor de 20 , las interesantes desde el punto de vista higiénico.

El Polvo Dentro del polvo higiénicamente interesante y en relación a su tamaño se puede hacer la siguiente clasificación, atendiendo a distintos criterios.

Tamaño

Inhalable o Polvo Total

Todo aquel que tiene la capacidad de entrar en el organismo por el sistema respiratorio. Se considera que es el menor de 10

Respirable Parte del polvo total, que tiene la capacidad de llegar a los alvéolos pulmonares. Se considera que es el menor de 5 .


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Efectos

Neumoconiótico Produce efectos irreversibles en el pulmón. Su efecto depende de su fracción respirable en sílice.

Tóxico

Ŷ Tiene acción tóxica y sus efectos dependen de la concentración en el aire y composición química.

Ŷ Ejemplo: polvos metálicos como el óxido de plomo que provoca el saturnismo.

Cancerígeno Ŷ Todo polvo capaz de inducir un tumor maligno.

Ŷ Ejemplos: asbestos, ácido crómico, níquel, etc.

Inerte No contiene ningún compuesto tóxico y no producen efectos en el aparato respiratorio importantes.

Otros Criterios

Forma

Fibras: son aquellas partículas cuya longitud es superior a 3 veces su diámetro medio (algodón, cáñamo, amianto, etc.).

Fibra Partícula

Fibra: L31d<

Composición

Ŷ Animales: plumas, pelos, huesos, cuero, etc.

Ŷ Vegetales: polen, cereales, etc.

Ŷ Minerales: metales, asbestos, etc.


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Materia Gaseosa Ambiental La materia gaseosa se difunde por el local. Tiene la capacidad de ocupar el volumen y la forma del recinto que lo contiene. La materia particulada fina se comporta en la práctica, como un gas. Entre los gases o vapores más comunes y de importancia desde el punto de visto higiénico se encuentran los siguientes:

Monóxido de Carbono

(CO)

Ŷ Gas incoloro, inodoro e insípido algo menos denso que el aire por lo que se difunde rápidamente.

Ŷ Se produce siempre que tiene lugar una combustión incompleta.

Ŷ Sus efectos se deben a que su afinidad por la hemoglobina de la sangre es unas 300 veces mayor que la del oxígeno del aire, con lo que impide el transporte por la sangre del oxígeno de los pulmones a las células, produciendo una asfixia química.

Dióxido de Azufre (SO2)

Ŷ Gas incoloro, olor picante; se emplea como agente blanqueante y en la obtención del ácido sulfúrico; se desprende en procesos de combustión ya que el azufre siempre acompaña a los carbones y petróleos.

Ŷ Muy soluble en agua causando irritaciones del sistema respiratorio superior.

Óxidos de Nitrógeno

(NOx)

Ŷ Subproducto en la fabricación de productos nitrosos, colorantes, explosivos, fertilizantes.

Ŷ Producen irritación del sistema respiratorio superior y edema pulmonar.

Mercurio Ŷ Único metal líquido y se evapora fácilmente incluso a temperatura

ambiente. Produce la enfermedad de hidragirismo.

Cloro y sus Derivados

Ŷ Grupo de sustancias irritantes.

Ŷ El cloro (Cl2) es un gas amarillento verdoso de olor muy característico, más pesado que el aire. Se utiliza en la depuración de aguas y como materia prima para derivados clorados.

Ŷ El óxido de cloro es un gas rojizo y es muy reactivo y muy tóxico.

Vapores de Plomo

Ŷ Tóxico muy peligroso. Se encuentra en industrias de fundición de plomo, plata y cinc, fabricación de minio, porcelana, vidrios, etc.

Ŷ El plomo desprende gran cantidad de vapores a 500 ºC y produce una grave enfermedad: el saturnismo.


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Amoniaco

Ŷ Se emplea en refrigeración en circuito cerrado y fabricación de abonos y explosivos; se desprende en la descomposición de sustancias nitrogenadas, en aguas negras, etc.

Ŷ Muy soluble en agua, causando una fuerte irritación en las mucosas del aparato respiratorio.

Ácido Cianhídrico

Ŷ Los cianuros tienen una toxicidad derivada de su capacidad de desprender ácido cianhídrico que inhibe la oxidación de la sangre por inactivación de las enzimas respiratorias.

Ŷ El ácido cianhídrico tiene un olor muy característico a almendras amargas, muy tóxico y puede penetrar en el organismo por inhalación, ingestión y por la piel.

Disolventes Son sustancias, generalmente orgánicas, que se utilizan para desengrasar, en pinturas y barnices, etc. Pueden presentar riesgos en contactos accidentales, como consecuencia de la existencia de nieblas, etc. y en general ocasionan irritaciones del sistema respiratorio.

Características Generales

Elevada Presión de Vapor

Se encuentran en todos los ambientes donde se utilizan, incluso a temperatura ambiente.

Composición

Ŷ Mezclas de diferentes compuestos químicos y no suelen ser solubles en agua.

Ŷ Generalmente sustancias combustibles, dando lugar muy fácilmente a mezclas inflamables.

Toxicidad

Ŷ Vendrá dada por su máximo valor de concentración en el aire admisible; teniendo en cuenta también que a más presión de vapor del producto más cantidad de él existirá en el ambiente.

TWATLV

porPresión vaadPeligrosid Indice

−=

Ŷ La toxicidad de los disolventes acuosos está dada por las sustancias añadidas al agua, como ácidos, álcalis, oxidantes, reductores, etc.


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VÍAS DE ENTRADA Y CINÉTICA DE LOS CONTAMINANTES Cualquier contaminante, químico, físico o biológico, para producir un efecto en el hombre es necesario que entre en el cuerpo humano. Los contaminantes pueden ser absorbidos por el organismo a través de varias vías:

Vías de Absorción de los Contaminantes Químicos

Vía Respiratoria Se introducen en el organismo a través de los pulmones al ser inhalados.

Vía Dérmica Algunas sustancias se absorben a través de la piel, dependiendo de sus propiedades y del estado de la misma.

Vía Digestiva Este tipo de contaminación se suele deber a conductas poco higiénicas, tales como fumar, comer o beber durante su manipulación.

Vía Parenteral Se introducen en el cuerpo a través de heridas.

Cinética del Tóxico en el Organismo El tóxico una vez dentro del organismo origina una serie de mecanismos como respuesta. Esta serie de fases a través de las que evoluciona el tóxico en el cuerpo humano se denomina cinética del tóxico.

Fases de la Cinética del Tóxico

Absorción El contaminante penetra a través de las distintas vías de entrada y pasa a la sangre, atravesando distintas barreras biológicas.

Distribución

Una vez en la sangre, el tóxico es difundido a todo el organismo. La rapidez de difusión dependerá:

Ŷ Modo de incorporación a la sangre:

− Disolución.

− Fijación mediante proteínas.

Ŷ Vía de entrada.


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Acumulación

Ŷ Los tóxicos pueden fijarse en aquellos órganos por los que tenga mayor afinidad. Afectan sobre todo a los más vascularizados o los que poseen una constitución rica en lípidos.

Ŷ Si la fijación no es local, sino que se produce una acumulación, los efectos tóxicos pueden prolongarse tras el cese de la exposición, debido a la liberación progresiva del contaminante acumulado.

Metabolismo

Los compuestos químicos sufren una biotransformación por su interacción con el organismo y tienen lugar en los siguientes órganos internos por orden de importancia:

Ŷ Hígado.

Ŷ Pulmón, riñón e intestino.

Ŷ Piel y gónadas.

Los metabolitos resultantes pueden ser respecto al tóxico sin metabolizar:

Ŷ Menor toxicidad. inactivación.

Ŷ Igual toxicidad.

Ŷ Mayor toxicidad. activación.

Eliminación

Los tóxicos se eliminan del organismo a través de distintas vías de eliminación:

Ŷ Vía urinaria: sustancias hidrosolubles y bajo peso molecular.

Ŷ Vía biliar: sustancias polares, apolares, iónicas y no ionizadas.

Ŷ Vía pulmonar: sustancias gaseosas que no sufren biotransformación, mediante una difusión simple.

Ŷ Otras vías: la leche, el sudor y la saliva.


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EFECTOS DE LOS CONTAMINANTES

Acción tóxica o toxicidad es “la capacidad relativa de un compuesto para ocasionar daños mediante efectos biológicos adversos, una vez ha alcanzado un punto susceptible en el organismo”.

La ciencia que estudia las relaciones entre efecto biológico y la cantidad de sustancia absorbida por el organismo, debido a la manipulación y usos de ciertas sustancias en la Industria se denomina la Toxicología Laboral. Existen una serie de conceptos de los que resulta conveniente conocer su definición:

Ŷ Exposición: presencia de un contaminante en el ambiente, en el que se encuentra un trabajador da lugar a la exposición del mismo al contaminante. Engloba una serie de factores como son: la dosis, el tiempo de exposición, y los efectos.

Ŷ Dosis: cantidad de tóxico que absorbe o incorpora el organismo. Se expresa en mg/kg.

Ŷ Xenobiótico: sustancia que ingresa en el organismo procedente del exterior.

Ŷ Intoxicación: efectos tóxicos que se producen como consecuencia de la entrada de cierta cantidad de contaminante en el organismo.

Relación Dosis-Respuesta Correspondencia entre la dosis recibida y la proporción de individuos que presenta un determinado efecto, con una determinada magnitud. Cuando se realizan los estudios sobre el efecto colectivo de un contaminante en animales se manejan una serie de parámetros:

Dosis Tóxica Mínima (Dtm)

Cantidad mínima de sustancia administrada por cualquier vía, que se sepa haya producido algún efecto tóxico.

Dosis Letal Mínima (Dlm)

Cantidad mínima de sustancia que administrada por cualquier vía, produce la muerte a algún animal de experimentación.

Dosis Efectiva 50 (DE50)

Dosis que produce el efecto deseado en el 50% de los individuos que la recibe.

Dosis Letal 50 (DL50)

Dosis que produce la muerte en el 50% de los individuos que la recibe. Se denomina también dosis letal media.


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Relación Exposición-Dosis-Tiempo La acción de un tóxico provoca una alteración del estado de salud o intoxicación y en función del grado de afectación se califica como: leve, moderada o severa. En función de la velocidad de penetración en el organismo y el tiempo se establece la siguiente clasificación desde el punto de vista evolutivo:

Tipos de Intoxicaciones

Aguda

Ŷ Da lugar a una alteración grave del organismo y se manifiesta en un periodo corto de tiempo.

Ŷ Para que se dé es necesario una exposición aguda al tóxico y una absorción rápida del mismo por parte del organismo.

Subaguda Presenta un grado inferior de gravedad a la intoxicación aguda y sigue un curso subclínico, sin manifestaciones aparentes hasta pasado un tiempo.

Crónica

Ŷ El tóxico penetra en pequeñas dosis repetidas durante un largo periodo de tiempo de la vida del sujeto.

Ŷ Las dosis son insuficientes para manifestar un cuadro clínico agudo o subagudo, pero que por acumulación en el organismo, conduce con el tiempo a un estado patológico.

Ŷ Es la más frecuente en el ámbito laboral.

Relación Exposición-Efecto Los distintos efectos que pueden originar los contaminantes químicos, dan lugar a las siguientes dualidades, que se emplean como sistema para clasificar los contaminantes químicos:

Locales y Generales

Los primeros aparecen en el lugar de contacto del tóxico con el organismo y los segundos se manifiestan en puntos apartados de dicho lugar.

Agudos y Crónicos

Distinción desde el punto de vista clínico según la duración de la evolución de las manifestaciones:

Ŷ Agudos: con tiempos de exposición cortos los efectos se manifiestan rápidamente, como ocurre con los compuestos irritantes.

Ŷ Crónicos: los efectos se detectan tras un tiempo de exposición largo, como por ejemplo, metales, cancerígenos, etc.


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Reversibles e Irreversibles

Posibilidad de recuperar el estado normal tras la remisión de los cambios biológicos producidos por el tóxico:

Ŷ Reversibles: hay recuperación. Ejemplo: intoxicación por monóxido de carbono.

Ŷ Irreversibles: no hay recuperación. Ejemplo: sordera profesional.

Relacionados con la

Acumulación en el

Organismo

Ŷ Acumulativos: tóxicos que actúan por acumulación en el organismo, al ser su velocidad de eliminación muy lenta o nula.

Ŷ No acumulativos: la velocidad de eliminación del tóxico es mucho más rápida, y actúan cuando la exposición es suficientemente intensa.

Estocásticos y no Estocásticos

Ŷ Estocásticos o cuantales: la posibilidad de que se produzca el efecto aumenta con la dosis de tóxico recibida. Ejemplo: cancerígenos.

Ŷ No Estocásticos o graduales: la intensidad o gravedad del efecto depende directamente de la dosis recibida. Ejemplo: corrosivos.


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NOTAS

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