8 metales tóxicos

8/18/2019 8 Metales tóxicos

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METALES TÓXICOS

Dra. María Custodio Villanueva


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Metales fisiológicos o esenciales : necesarios en altas concentraciones, se

tiene gran tolerancia a ellos, ej.: Fe y Na. Metales necesarios en pequeñas concentraciones : con poca tolerancia a ellos, Zn y Cu.

Metales biológicamente importantes : funcionan como cofactores,componentes integrales de enzimas (Mg) y moléculas biológicamente activas.

Ej.: Fe-hemoglobina, citocromo; Mg en la clorofila.Metales no esenciales, dado que no se ha determinado su función esencial.Ej.: Pb y Hg

Los metales constituyen una parte importante de la biósfera y muchos de ellosse encuentran formando parte de la materia viviente. Según el requerimientoque el hombre tiene de ellos, se clasifican en:

METALES


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METAL TOXICO

Es aquel que pertenece al grupo de elementos que no sonnecesarios o beneficiosos en el metabolismo del hombre y delos animales.

Capaces de causar efectos indeseables en el metabolismo delhombre y de los animales aún a muy bajas concentraciones.

Tóxicos sistémicos (Pb, Cd, Hg, As, Al): al ser ingeridospueden afectar a más de un órgano (sistemagastrointestinal).


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SUELO PLANTA METAL

pH Especie y

variedad

Naturaleza

química Textura Órgano Movilidad:

• Planta• Suelo Materia orgánica Vías de absorción

FACTORES QUE AFECTAN LABIODISPONIBILIDAD DE UN METAL


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Escurrimiento

Irrigación

Flujo

L a v a

d o

L l u v

i a

RUTAS DE TRANSPORTE DE ELEMENTOS TRAZAS ENEL AMBIENTE


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Interacción con metales esenciales : metabolismo similar, comparteo influyen en mecanismo homeostático, pueden influir en su rol siactúan como cofactores para enzimas u otros procesos metabólicos.Formación de complejos metal-proteínas: complejos involucradosen detoxificación o protección.

Edad y estado de desarrollo: niños y personas mayores son mássusceptibles. La principal vía de exposición: alimentos.Estilo de vida: factores como fumar e ingesta de alcohol pueden tenerinfluencia directa por alteración de la dieta y reducción de la captaciónde minerales esenciales.

Formas químicas y especiación del metal : influyen en la absorcióny distribución a través del cuerpo y sus efectos tóxicos.Estatus inmune del huésped : efectos tóxicos varían pero involucranalgún tipo de respuesta inmune y esto depende del individuo.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LATOXICIDAD DE LOS METALES


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Fuentes Metaloide que se extrae de minas minerales que lo contienen en aleación, agua,suelo, vegetales, animales y organismos marinos. Volcanes

Características Metal frágil y volátil de color pardo y olor aliáceo (ajo y cebolla). Se sublima a633 °C sin fundirse.

Usos • Fabricación de vidrios, esmaltes, pinturas, extracción de salitre,

manipulación de aleaciones de metales de fundiciones y otras industrias.•

Germicidas y conservador de viñedos y cultivos de algodón, cereales,papa, etc.• Rodenticida y en exterminio de animales dañinos y gérmenes.• Medicina humana y veterinaria.

ARSÉNICO


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Causas de intoxicación • Ingestión suicida, accidental o criminal provocando manifestaciones agudas.• Produce en general, cuadros subagudos y crónicos.

Mecanismo de toxicidad

Tiene acción sobre:• Sistemas de enzimas más que sobre factores estructurales de las células vivas.• Arteriolas y capilares produciendo vasodilatación paralítica.• División celular , observándose anomalías en el núcleo.

Toxicidad relativaDepende de:• De su forma ya sea orgánica o inorgánica • De su estado oxidativo • De su solubilidad • De su pureza y estado físico • De su tasa de absorción y eliminación

ARSÉNICO


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SÍNTOMAS DE INTOXICACIÓN CON ARSÉNICO


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Características

Metal grisáceo duro con alta conductividad térmica. Se encuentranaturalmente en rocas, carbón, el suelo y en polvo volcánico.El berilio es purificado para uso en armas y reactores nucleares, estructurasde aeronaves y vehículos espaciales, instrumentos, máquinas para rayos X yespejos.El óxido de berilio es usado para fabricar ciertas cerámicas especiales usadasen sistemas eléctricos y alta tecnología.Las aleaciones de berilio se usan en automóviles, computadoras, artículosdeportivos (palos de golf) y piezas dentales.

Medio ambienteLos polvos de berilio entran al aire al quemar carbón y aceite combustible.Este polvo de berilio eventualmente se depositará sobre el suelo y el agua.El berilio llega al agua por la erosión de las rocas y del suelo, y desde residuosindustriales. Algunos compuestos de berilio se disolverán en el agua, pero lamayoría se adhieren a partículas y se depositan en el fondo.El berilio no se acumula en la cadena alimentaria.

BERILIO


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Características Elemento natural de la corteza terrestre.Se encuentra como mineral combinado con otros elementos (oxígeno, cloro y azufre).• Todos los suelos y rocas contienen Cd, incluso carbón y abonos minerales.• No se corroe fácilmente y se utiliza en baterías, pigmentos, revestimiento demetales y plásticos.

En el ambiente El cadmio llega al suelo, al agua y al aire de actividades industriales y de minería, yla combustión de carbón y desechos domésticos.• No se degrada en el ambiente, pero sí cambia de forma. • Las partículas de Cd en el aire pueden movilizarse largas distancias antes de

depositarse en la tierra o el agua.• Las plantas, los peces y otros animales incorporan cadmio del ambiente.

Fuentes de exposición Alimentos contaminados: hojas de verduras, granos, legumbres y riñón.• Cigarrillos y humo de cigarrillo. • Aire contaminado en el trabajo. • Agua contaminada.• Plantas industriales que liberan cadmio al aire.

CADMIO


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Características • Elemento natural ubicuo, presente en rocas, plantas, suelos, animales y humos

y gases volcánicos.• Se encuentra en estados de oxidación: +2; +3; +6.• Cr+6: mayor importancia toxicológica, formando cromatos, dicromatos y

ácido crómico.• Cr+3: oligoelemento indispensable en el metabolismo de la glucosa, colesterol

y ácidos grasos.Usos • Se usa en industrias: metalúrgica, química y de materiales refractarios.• Componente esenciales de materiales inoxidables, en planchas de blindaje,

proyectiles, cajas fuerte.• En la obtención de ladrillos para hornos industriales.

En el ambiente• Llega al aire, agua y suelo como resultado de procesos naturales y actividades

humanas (Cr+6 y Cr+3).• La combustión de carbón y aceite son las principales fuentes de emisión.

CROMO


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Los compuestos Cr +6, son fuertes agentes oxidantes, tienden a ser irritantesy corrosivos. Acción cáustica directa , sensibilización cutánea, citotoxicidad e inflamación deneumocitos, interacción con biomoléculas, también induce alteración decromátidas hermanas, aberraciones cromosómicas y reacciones cruzadas en lacadena de ADN.

En los ojos puede producir conjuntivitis, lagrimeo y dolor.

Sistema respiratorio : puede causar irritación de la nariz, estornudos, comezón,sangrado, úlceras y eventualmente perforación del tabique nasal.

Tracto GI: la ingestión en pequeñas cantidades no tiene efectos adversos. Sin

embargo, la ingestión accidental o intencional de cantidades elevadas causacuadro gastrointestinal agudo con vómitos sanguinolentos, diarrea, sangre enheces, colapso cardiovascular y muerte.

El Cr(+6) es considerado carcinógeno del grupo I por la International Agency forResearch on Cancer (IARC).

CROMO


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PLOMO

FUENTES DE EXPOSICIÓN


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TOXICOCINÉT

ICA

Plomo inorgánico es absorbido por las vías respiratoria y gastrointestinal.Plomo orgánico también se absorbe por piel.La vía más importante desde el punto de vista ocupacional es larespiratoria.La absorción de Pb depende de propiedades del organismo: edad, estadofisiológico e integridad de los tejidos.

Pb tiene gran afinidad por los eritrocitos: 95% se une a ellos.La sangre transporta el plomo hacia todo el cuerpo y lo deposita en lostejidos de acuerdo a un gradiente de concentración y a la afinidadespecífica de cada órgano.Gran afinidad del plomo por el tejido óseo, también hígado, riñones ymúsculos estriados.Traspasa la barrera placentaria y cerebral sin acumularse de manerasignificativa.

Plomo se excreta por heces, orina, secreciones gastrointestinales, cabello,uñas y sudor. También por leche materna.

ABSORCIÓN

DISTRIBUCIÓN

EXCRECIÓN


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PLOMO


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•

El plomo tiene gran afinidad por los grupos sulfhidrilo, en especial por lasenzimas dependientes de zinc.

• Interfiere con el metabolismo del calcio : reemplaza al calcio y se comportacomo un segundo mensajero intracelular, alterando la distribución del calcio enlos compartimentos dentro de la célula.

•

Inhibe la bomba de Na-K-ATPasa, lo que aumenta el calcio intracelularafectando la neurotransmisión y el tono vascular lo que explicaría en parte lahipertensión y la neurotoxicidad.

• A nivel renal : interfiere con la conversión de la vitamina D a su forma activa,hay inclusiones intranucleares en los túbulos renales, produce unatubulopatía, que en estadios más avanzados llega a atrofia tubular y fibrosis.

• Sistema nervioso central : varias funciones están comprometidas,principalmente porque el plomo altera el metabolismo y función del calcio. Seacumula en el espacio endoneural de los nervios periféricos causando edema,aumento de la presión en dicho espacio y finalmente daño axonal.

Efectos tóxicos


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MERCURIO

Características• Se presenta en la cadena trófica en dos grupos de especies químicas:

inorgánico (Hg, HgO, Hg2+; Hg2+) y orgánico (dimetil mercurio (CH3)2Hg; metilmercurio CH3Hg+ y fenil mercurio C6H5Hg+).

En el ambiente• En la naturaleza se encuentra en forma mineral cinabrio (sulfuro de mercurio)

o como Hg metal.• Hg: volátil a temperatura ambiente y es como se incorpora a la

atmosfera sufriendo procesos de transformación a la especie soluble Hg2+.• No es abundante en la naturaleza (0,5 ppm) pero se distribuye formando

bolsas de acumulación donde su concentración es elevada.

Fuentes de contaminación• Pueden se naturales o antropogénicas.• Fuente natural: Hg• Fuente antropogénicas: fungicida, herbicida, papeleras, fabricas

electroquímicas, pinturas, pilas, vertidos industriales.


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En el agua de los ríos esbiotransformado por microrganismose incorporado a las cadenas tróficascomometilmercurio (tóxico).

BIOTRANSFORMACIÓN

En la atmosfera, la especie quepredomina es Hg2+, formada a partirde otras especies de Hg, comodimetilmercurio, HgO o Hg, endiferentes procesos químicos.


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TOXICOCINÉT

ICA

El Hg es absorbido por vía gastrointestinal, respiratoria y dérmica. Vía gástrica: Hg metal, Hg2+ y especies orgánicas del Hg. (80%) Vía respiratoria: Hg metal en forma de vapor y OHg (80-90%). Vía dérmica: difícil absorción de especies inorgánicas.

Los cationes mercuriales tanto orgánicos como inorgánicos reaccionan conmoléculas biológicamente importantes.Los iones inorgánicos se distribuyen a los tejidos y se acumulan enhígado, riñón, sangre, mucosa respiratoria, pared intestinal y colón, piel,corazón, cerebro y pulmón. Después de 1 semana 85-95% riñón.Los orgánicos por su capacidad de atravesar membranas y su resistenciaa la biotransformación se concentran en el sistema nervioso central.

Se excreta principalmente por la orina, pero también por heces, bilis,saliva y jugos gástricos e intestinales.

ABSORCIÓN

DISTRIBUCIÓN

EXCRECIÓN


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