Toxicología (TF-510) Metales pesados

Universidad Nacional Autónoma de Honduras

Facultad de Ciencias Química y Farmacia

Departamento de Tecnología Farmacéutica

Toxicología (TF-510)

Metales pesados

Catedrática:

Dra. Sylvia Cerrato

Presentado por:

Gabriela Nayarit Matute 20091004955

Eva Maria Sandoval 20091003387

Sección:

0801

Ciudad Universitaria

Tegucigalpa M.D.C 01/04/2013

Objetivos:

1. Enfatizar acerca de la intoxicación por metales pesados y su importancia en la vida cotidiana.

2. Conocer los respectivos tratamientos en caso de intoxicación por dichos metales.

Introducción

En el suelo existen unos elementos minoritarios que se encuentran en muy bajas concentraciones y al evolucionar la vida adaptándose a estas disponibilidades, ha ocurrido que las concentraciones más altas de estos elementos se han vuelto tóxicas para los organismos. Dentro de este grupo de elementos son muy abundantes los denominados metales pesados.

Se considera metal pesado a aquel elemento que tiene una densidad igual o superior a 5 gr cm-3 cuando está en forma elemental, o cuyo número atómico es superior a 20 (excluyendo a los metales alcalinos y alcalino-térreos). Su presencia en la corteza terrestre es inferior al 0,1% y casi siempre menor del 0,01%.

Los metales están entre los tóxicos más antiguos conocidos por el hombre. En el industrializado mundo actual las fuentes de exposición a metales son ubicuas tanto en el campo laboral como a partir de agua, los alimentos o el ambiente contaminados. Su toxicidad está caracterizada por el elemento metálico en cuestión pero se ve modificada por el tipo de compuesto, orgánico o inorgánico y sus características de hidro o liposolubilidad, que determina su toxicocinética y por tanto sus posibilidad de alcanzar sus dianas. Las biomoléculas más afectadas por los metales son las proteínas con actividad enzimática por lo que su patología es multisistema. Los principales sistemas afectados son el gastrointestinal, neurológico central y periférico, hemático y renal. Algunos de los compuestos metálicos son carcinógenos. Los metales se benefician de un tratamiento condicionado por su reactividad química. Pueden ser inactivados y eliminados mediante la administración de substancias quelantes que producen con ellos moléculas complejas, atóxicas y excretables.

Metales pesados

Se denomina metales pesados a aquellos elementos químicos que poseen un peso atómico comprendido entre 63.55 (Cu) y 200.59 (Hg), y que presentan un peso específico superior a 4 (g cm-3). Cabe destacar que en esta categoría entran prácticamente todos los elementos metálicos de interés económico, por tanto, de interés minero.

Lo que hace tóxicos a los metales pesados no son en general sus características esenciales, sino las concentraciones en las que pueden presentarse, y casi más importante aun, el tipo de especie que forman en un determinado medio. Cabe recordar que de hecho los seres vivos “necesitan” (en pequeñas concentraciones) a muchos de éstos elementos para funcionar adecuadamente. Ejemplos de metales requeridos por el organismo incluyen el cobalto, cobre, hierro, hierro, manganeso, molibdeno, vanadio, estroncio, y zinc. El caso del hierro es notable entre éstos, siendo vital para la formación de hemoglobina.

Dentro de los metales pesados hay dos grupos:

 Oligoelementos o micronutrientes, que son los requeridos en pequeñas cantidades, o cantidades traza por plantas y animales, y son necesarios para que los organismos completen su ciclo vital. Pasado cierto umbral se vuelven tóxicos. Dentro de este grupo están: As, B, Co, Cr, Cu, Mo, Mn, Ni, Se y Zn.

 Metales pesados sin función biológica conocida, cuya presencia en determinadas cantidades en seres vivos lleva aparejadas disfunciones en el funcionamiento de sus organismos. Resultan altamente tóxicos y presentan la propiedad de acumularse en los organismos vivos. Son, principalmente: Cd, Hg, Pb, Cu, Ni, Sb, Bi.

Las concentraciones anómalas que se presentan en un suelo pueden ser por causas naturales (por ejemplo, los suelos desarrollados sobre serpentinas, con altos contenidos en elementos como Cr, Ni, Cu y Mn; los metales pesados son muy estables en el suelo y en el proceso natural de transformación de las rocas para originar a los suelos suelen concentrarse, pero, en general, sin rebasar los umbrales de toxicidad y además los metales pesados presentes en las rocas se encuentran bajo formas muy poco asimilables para los organismos.

Dinámica de los metales pesados en el suelo

Los metales pesados incorporados al suelo pueden seguir cuatro diferentes vías:

Pueden quedar retenidos en el suelo, ya sea disueltos en la solución del suelo o bien fijados por procesos de adsorción, complejación y precipitación, pueden ser absorbidos por las plantas y así incorporarse a las cadenas tróficas, pueden pasar a la atmósfera por volatilización, pueden movilizarse a las aguas superficiales o subterráneas como se esquematiza en el siguiente cuadro (adaptado de Calvo Anta, 1996).

Sus principales características:

• Son lipofílicos

• Atraviesan con facilidad las membranas biológicas,

• Son excretados a baja velocidad

• Se acumulan en compartimentos hidrofóbicos.

Principales usos de metales

• Ag-> Fotografía, conductores eléctricos, soldadura, galvanización, acuñación, baterías, catalizador.

• Al-> Construcción, transporte, envasados, industrias, eléctrica y farmaceútica.

• As-> Medicina, veterinaria, aleaciones, pirotécnia, esmaltes, agente depilador, insecticidas, pigmentos, pintura, productos electrónicos, tintes .

• Cd-> Galvanización, pigmentos, baterías, aleaciones de bajo punto de ebullición.

• Co-> Aleaciones, pigmentos, esmaltes, barnices, galvanización.

• Cr-> Metalurgia, materiales refractarios, galvanización, curtidos, pinturas, conservación de madera, industria química.

• Cu-> Industrias eléctrica y automovilística, construcción, fontanería, latón, algicidas, conservación de madera.

• Fe-> Industrias del hierro y acero.

• Hg-> Producción de cloruro y sosa caústica, insecticidas, industrias farmaceútica y metalúrgica, odontología, catalizador en producción de polímeros sintéticos.

• Mn-> Metalurgia, baterías, industria química, cerámica.

• Mo-> Metalurgia, pigmentos, catalizador, fabricación de vidrio, aditivo en óleos y lubrificantes.

• Ni-> Metalurgia, baterías, equipos solares, galvanización, catalizador en la producción de aceite combustible.

• Pb-> Baterias, gasolina, pigmentos, munición, soldadura, pintura, industria automovilística.

• Sb-> Plásticos, cerámica, vidrios, pigmentos, productos químicos incombustibles.

• V-> Metalurgia, catalizador, pigmentos.

• Zn-> Aleaciones, bronce y latón, galvanización, baterías, pintura, productos agrícolas, cosméticos y medicinales.

Toxicocinética

 El Pb penetra en el organismo por todas las vías. En los pulmones se absorbe bien en forma de humos o partículas finas que son fagocitadas por los macrófagos alveolares. La absorción gastrointestinal depende de la solubilidad del tipo de sal y del tamaño de las partículas. Los adultos no absorben por esta vía más del 20-30% de la dosis ingerida pero en los niños se alcanza hasta un 50%16. La absorción cutánea tiene escasa importancia aunque pueden absorberse las formas orgánicas. Además, el plomo de los proyectiles termina solubilizándose y distribuyéndose desde los tejidos donde han quedado alojados.

En la sangre, la mayor parte del plomo absorbido se encuentra en el interior de los hematíes. Desde aquí se distribuye a los tejidos alcanzándose una mayor concentración en huesos, dientes, hígado, pulmón, riñón, cerebro y bazo17. En los dos primeros territorios se acumula el 95% de la carga orgánica total de plomo. El hueso es el territorio preferente de acumulación, en substitución del Ca y, aunque no causa allí ningún problema, puede ser origen de reaparición de toxicidad crónica por movilización.

Así, la vida media del plomo en la sangre es de 25 días en el adulto (experimentos a corto plazo), 10 meses en el niño (exposición natural), 90 días en el hueso trabecular y 10-20 años en el cortical. Atraviesa la barrera hematoencefálica, con mayor facilidad en los niños, y se concentra en la substancia gris. También atraviesa la placenta.

La eliminación se produce sobre todo por orina y heces. La eliminación urinaria normal es de 30 μg/24 h. No está claro qué proporción del plomo detectado en las heces corresponde a la parte no absorbida.

Las principales dianas del plomo son una serie de sistemas enzimáticos con grupos

tiol, sobre todo dependientes de zinc. Entre los de mayor expresión clínica destacan dos enzimas que intervienen en la síntesis del grupo hemo: la delta-aminolevulínico

deshidrasa (ALA-D) y la ferroquelatasa.

Efectos:

La intoxicación crónica por plomo, conocida clásicamente como saturnismo, tiene una sintomatología variada que refleja

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