Toxicocinetica y Toxicodinamia

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El organismo humano es un complejo sistema biológico que está organizado en diversos niveles, desde el molecular-celular hasta el de los tejidos y órganos. Es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio ambiente a través de numerosas reacciones bioquímicas que están en equilibrio dinámico. El medio ambiente puede estar contaminado por diversos tóxicos. Cuando moléculas o iones tóxicos penetran en ese sistema férreamente coordinado desde el medio en que un individuo trabaja o vive pueden verse perturbados, reversible o irreversiblemente, los procesos bioquímicos normales de la célula, o incluso producirse lesiones y muerte de la célula. El proceso de penetración de un tóxico desde el medio ambiente hasta los lugares en que va a producir su efecto tóxico dentro del organismo puede dividirse en tres fases: 1. La fase de exposición, que comprende todos los procesos que se producen entre diversos tóxicos y/o la influencia que tienen sobre ellos los factores ambientales (luz, temperatura, humedad, etc.). Los tóxicos pueden sufrir transformaciones químicas, degradación, biodegradación (por microorganismos) y desintegración. 2. La fase toxicocinética, que comprende la absorción de los tóxicos en el organismo y todos los procesos subsiguientes: transporte por los fluidos corporales, distribución y acumulación en tejidos y órganos, biotransformación en metabolitos y eliminación del organismo (excreción) de los tóxicos y/o metabolitos. 3. La fase toxicodinámica, que se refiere a la interacción de los tóxicos (moléculas, iones, coloides) con lugares de acción específicos en las células o dentro de ellas —receptores—, con el resultado último de un efecto tóxico. Concepto de Toxicocinética: Es el estudio de la velocidad de cambio de la concentración de las especies toxicas dentro del organismo. El comportamiento de la dosis tóxica en el organismo está determinado por los procesos de absorción, distribución, metabolismo o biotransformación y excreción (ADME). La interacción de estos procesos se maneja dentro de la unidad de tiempo en el cual permanece el toxico en el organismo. Absorción Se define como el paso de una sustancia o xenobiótico (xenobiótico = tóxico) desde el lugar de administración hasta el plasma. Penetración en el medio interno de la sustancia tóxica. La velocidad de absorción depende de la vía de administración. Vía de administración velocidad de absorción 2. Intravascular 3. Inhalatoria

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  • El organismo humano es un complejo sistema biolgico que est organizado en

    diversos niveles, desde el molecular-celular hasta el de los tejidos y rganos. Es un sistema abierto, que intercambia materia y energa con su medio ambiente a

    travs de numerosas reacciones bioqumicas que estn en equilibrio dinmico. El medio ambiente puede estar contaminado por diversos txicos.

    Cuando molculas o iones txicos penetran en ese sistema frreamente

    coordinado desde el medio en que un individuo trabaja o vive pueden verse perturbados, reversible o irreversiblemente, los procesos bioqumicos normales de

    la clula, o incluso producirse lesiones y muerte de la clula. El proceso de

    penetracin de un txico desde el medio ambiente hasta los lugares en que va a producir su efecto txico dentro del organismo puede dividirse en tres fases:

    1. La fase de exposicin, que comprende todos los procesos que se producen

    entre diversos txicos y/o la influencia que tienen sobre ellos los factores ambientales (luz, temperatura, humedad, etc.). Los txicos pueden sufrir

    transformaciones qumicas, degradacin, biodegradacin (por microorganismos) y desintegracin.

    2. La fase toxicocintica, que comprende la absorcin de los txicos en el organismo y todos los procesos subsiguientes: transporte por los fluidos

    corporales, distribucin y acumulacin en tejidos y rganos, biotransformacin en metabolitos y eliminacin del organismo (excrecin)

    de los txicos y/o metabolitos.

    3. La fase toxicodinmica, que se refiere a la interaccin de los txicos (molculas,

    iones, coloides) con lugares de accin especficos en las clulas o dentro de ellas receptores, con el resultado ltimo de un efecto txico. Concepto de Toxicocintica: Es el estudio de la velocidad de cambio de la

    concentracin de las especies toxicas dentro del organismo. El comportamiento

    de la dosis txica en el organismo est determinado por los procesos de absorcin, distribucin, metabolismo o biotransformacin y excrecin (ADME). La

    interaccin de estos procesos se maneja dentro de la unidad de tiempo en el cual permanece el toxico en el organismo.

    Absorcin Se define como el paso de una sustancia o xenobitico (xenobitico = txico) desde el lugar de administracin hasta el plasma. Penetracin en el medio

    interno de la sustancia txica. La velocidad de absorcin depende de la va de

    administracin.

    Va de administracin velocidad de absorcin

    2. Intravascular

    3. Inhalatoria

  • 4. Mucosa

    5. Intraperitoneal

    6. Intramuscular

    7. Oral

    8. Percutnea.

    Para que se produzca la absorcin, las sustancias tienen que atravesar

    membranas semipermeables, Para la absorcin los mecanismos ms importantes son la difusin y el transporte.

    Factores que modifican la absorcin: La absorcin y distribucin estn

    influidas por:

    1. Propiedades de la propia sustancia qumica (tamao molecular, grado de

    ionizacin, solubilidad en agua con lpidos, unin a protenas)

    2. Barreras biolgicas (composicin de las membranas, tamao de los poros, sistemas de transporte qumico) a travs de las cuales penetra

    Difusin simple o pasiva

    Difusin o transporte facilitado

    Transporte Activo o Especial

    Filtracin a travs de poros de la membrana

    Endocitosis

    Pinocitosis

    Difusin Simple: Es el movimiento de las molculas de una concentracin ms alta a una ms baja; esto quiere decir que baja su gradiente de concentracin

    hasta que se logra el equilibrio y se distribuyen de manera equivalente. Es un proceso fsico observable.

    Las propiedades qumicas y fsicas de la membrana plasmtica permiten que slo

    ciertos tipos de molculas puedan entrar y salir de una clula sencillamente por difusin.

    Hay varios factores que modifican la tasa de difusin. Entre ellos figuran la temperatura, presin, corrientes elctricas y tamao de las molculas.

    Es un proceso de transporte pasivo por excelencia, que puede ser simple o mediada.

    Difusin Simple: Por difusin simple se intercambian sustancias disueltas de muy bajo peso molecular, cuanto menor tamao molecular y mayor carcter

    hidrfobo, mejor difunde una sustancia a travs de la membrana. Es la difusin de agua, gases disueltos o molculas liposolubles por la capa doble de fosfolpidos

    de la membrana citoplasmtica. Es el movimiento de las molculas en el fluido, desde las regiones de alta

    concentracin hasta las de menor concentracin, como es el caso del agua, gases

    disueltos (oxigeno, dixido de carbono) y molculas liposolubles (alcohol etlico y la vitamina A) que cruzan la membrana con facilidad.

  • Un ejemplo de lo anterior sera el de una gota de colorante en un vaso de agua. Con el tiempo parecer que la gota se ms grande y palidece, y al pasar ms

    tiempo todo al vaso de agua se tie en forma uniforme pero mantenindose plido.

    Difusin Facilitada: Por difusin mediada o facilitada atraviesan la membrana sustancias que requieren la mediacin de protenas de membrana que las

    reconocen especficamente y permiten su paso sin que lleguen a tomar contacto directo con los lpidos hidrofbicos. Se puede transportar un soluto especfico

    desde el interior de la clula al exterior o viceversa, pero el movimiento neto es siempre desde una regin de mayor concentracin de soluto a una de menor

    concentracin. Las protenas de canal y las protenas transportadoras facilitan la difusin por diferentes mecanismos.

    Las protenas implicadas en la difusin mediada son largas cadenas

    polipeptdicas y pueden ser de dos clases, protenas transportadoras y

    protenas de canal.

    La difusin mediada por permeasas implica la unin especfica de la

    sustancia a la protena en una cara de la membrana.

    La difusin mediada por protenas de canal stas no se unen a la

    sustancia. Permiten principalmente el paso de iones a mucha mayor velocidad que las permeasas.

    La apertura y cierre de estos canales puede estar regulada de varias

    formas:

    Regulacin por unin con ligandos, sustancias como mensajeros qumicos

    extracelulares (hormonas y neurotransmisores), o intracelulares (iones,

    nucletidos).

    Regulacin por cambios de voltaje, es decir, al modificarse la diferencia de

    potencial que normalmente existe en la membrana, que recibe el nombre de potencial de membrana. Un cambio de polaridad en un punto de la

    membrana modifica la estructura del canal y se abre.

    Regulacin mecnica, como consecuencia de una estimulacin mecnica

    directa sobre la membrana.

    Transporte Activo: Requiere un aporte de energa por parte de la clula, ya que se hace en contra del gradiente (concentracin o cuesta arriba), la intervencin de protenas de membrana que pueden tener actividad ATPasa.

    Se necesitan protenas portadoras y consumo de energa para transportar

    molculas contra su gradiente de concentracin. Las protenas que participan en el transporte activo a menudo se llaman bombas,

    porque as como una bomba de agua utiliza energa para mover agua contra la fuerza de gravedad, las protenas utilizan energa para mover una sustancia

    contra su gradiente de concentracin.

  • Filtracin: En este proceso de transporte pasivo, el agua y algunos solutos pasan a

    travs de una membrana por efecto de una presin hidrosttica. El movimiento es

    siempre desde el rea de mayor presin al de menos presin. La ultrafiltracin

    tiene lugar en el cuerpo humano en los riones y es debida a la presin arterial generada por el corazn. Esta presin hace que el agua y algunas molculas

    pequeas (como la urea, la creatinina, sales, etc) pasen a travs de las membranas de los capilares microscpicos de los glomrulos para ser eliminadas

    en la orina. Las protenas y grandes molculas como hormonas, vitaminas, etc., no pasan a travs de las membranas de los capilares y son retenidas en la

    sangre.

    Endocitosis: La endocitosis es un proceso por el cual la clula introduce molculas grandes o partculas, y lo hace englobndolas en una invaginacin de la membrana citoplasmtica, formando una vescula que termina por

    desprenderse de la membrana para incorporarse al citoplasma. Cuando la endocitosis da lugar a la captura de partculas se denomina fagocitosis, y cuando

    son solamente porciones de lquido las capturadas, se denomina pinocitosis. La pinocitosis atrapa sustancias de forma indiscriminada, mientras que la

    endocitosis mediada por receptores slo incluye al receptor y a aquellas

    molculas que se unen a dicho receptor, es decir, es un tipo de endocitosis muy selectivo.

    Factores que modifican la absorcin:

  • La absorcin y distribucin estn influidas por:

    1. Propiedades de la propia sustancia qumica (tamao molecular, grado de

    ionizacin, solubilidad en agua con lpidos, unin a protenas)

    2. Barreras biolgicas (composicin de las membranas, tamao de los poros,

    sistemas de transporte qumico) a travs de las cuales penetra

    Las vas de entrada ms importantes de una sustancia toxica a un organismo son la respiratoria, la oral y la drmica. A la naturaleza qumica y el estado fsico

    de los txicos se deben las diferencias en la importancia relativa de cada una de estas vas para cada sustancia. En algunos casos es importante la va

    placentaria.

    Las personas se hallan expuestas a numerosos txicos que estn presentes en el

    medio ambiente profesional o general, y que pueden penetrar en el organismo humano por tres vas de entrada principales:

    A travs del tracto respiratorio, por inhalacin de aire contaminado.

    A travs del tracto gastrointestinal, por ingestin de comida y bebida

    contaminadas. A travs de la piel, por penetracin drmica, tambin llamada percutnea.

    En el caso de la exposicin en la industria, la principal va de entrada de txicos

    es la inhalacin, seguida por la penetracin percutnea. En la agricultura, los casos de exposicin a plaguicidas por absorcin a travs de la piel equivalen

    prcticamente a los casos en que se combinan la inhalacin y la penetracin

    percutnea. En la poblacin general, la exposicin se produce sobre todo por ingestin de comida y bebida contaminadas, seguida de la inhalacin y, con

    menos frecuencia, de la penetracin percutnea.

    Absorcin por el tracto respiratorio

    La absorcin en los pulmones es la principal va de entrada de numerosos

    txicos que estn en suspensin en el aire (gases, vapores, humos, nieblas, polvos,

    aerosoles, etc.).

    El tracto respiratorio (TR) es un sistema ideal para el intercambio de gases, pues

    posee una membrana cuya superficie es de 30 m2 (espiracin) a 100 m2

    (inspiracin profunda), tras la cual hay una red de unos 2.000 km de capilares.

    Este sistema, que se ha ido desarrollando

    a lo largo de la evolucin, est contenido en un espacio relativamente pequeo (la

    cavidad torcica) y cuenta con la proteccin de las costillas.

  • Desde el punto de vista anatmico y fisiolgico, el TR puede dividirse en tres

    compartimientos:

    La parte superior o compartimiento nasofarngeo (NF), que se inicia en los

    orificios de la nariz y se extiende hasta la faringe y la laringe; funciona como un sistema de acondicionamiento del aire.

    El rbol traqueobronquial (TB), integrado por numerosos tubos de diversos

    tamaos que llevan el aire a los pulmones. El compartimiento pulmonar (P), que consta de millones de alveolos (sacos de

    aire) dispuestos en formas arracimadas. El epitelio de la regin nasofarngea absorbe fcilmente los txicos hidrfilos.

    Todo el epitelio de las regiones NF y TB est recubierto por una pelcula de agua.

    Los txicos lipfilos se absorben parcialmente en las regiones NF y TB, pero sobre todo en los alveolos mediante su difusin por las membranas alveolocapilares.

    La velocidad de absorcin depende de la ventilacin pulmonar, el gasto cardaco

    (flujo sanguneo por los pulmones), la solubilidad del txico en la sangre y su velocidad de metabolizacin.

    El intercambio de gases se realiza en los alveolos. La difusin de los txicos es

    muy rpida por estas capas, que tienen alrededor de 0,8 m de grosor. En los alveolos, el txico pasa de la fase rea a la fase lquida (sangre). La velocidad de absorcin (distribucin aire/sangre) de un txico depende de su concentracin en

    el aire alveolar y del coeficiente de particin de Nernst de la sangre (coeficiente de solubilidad).

    En la sangre, el txico puede disolverse en la fase lquida por simples procesos

    fsicos o puede unirse a las clulas sanguneas y/o los componentes del plasma

    en funcin de su afinidad qumica o por adsorcin. La sangre contiene un 75 % de agua, y por eso los gases y vapores hidrfilos son muy solubles en el plasma

    (por ejemplo los alcoholes). Los txicos lipfilos (como el benceno) suelen unirse a clulas o macromolculas como la albmina.

    Absorcin por el tracto gastrointestinal

    Se pueden ingerir txicos mediante deglucin accidental, consumo de alimentos y bebidas contaminados o deglucin de partculas procedentes del TR.

    Todo el canal digestivo, desde el esfago hasta el ano, est construido bsicamente de la misma manera: una capa mucosa (epitelio) bajo la cual hay

    tejido conectivo y despus una red de capilares y msculo liso. El epitelio externo del estmago es muy rugoso para incrementar la superficie de

    absorcin/secrecin. El intestino contiene gran cantidad de pequeos salientes (vellosidades), que absorben los materiales por bombeo. La superficie activa de absorcin en el intestino es de unos 100 m2. En el tracto gastrointestinal (TGI) todos los procesos de absorcin presentan gran

    actividad:

  • Transporte transcelular por difusin a travs de la capa lipdica y/o los

    poros de las membranas celulares, as como filtracin por los poros

    Difusin paracelular a travs de las zonas de contacto entre unas clulas y

    otras

    Difusin facilitada y transporte activo

    Endocitosis y mecanismo de bombeo de las vellosidades.

    Absorcin por la piel (drmica o percutnea)

    La piel (con una superficie de 1,8 m2 en una persona adulta) recubre la superficie

    del cuerpo junto con las membranas mucosas de los orificios corporales. Es una barrera contra los agentes fsicos, qumicos y biolgicos, manteniendo la

    integridad y homeostasis del cuerpo y realizando muchas otras funciones fisiolgicas.

    La piel consta bsicamente de tres

    capas: la epidermis, la piel

    propiamente dicha (dermis) y el tejido subcutneo (hipodermis). Desde el

    punto de vista toxicolgico la que ms

    nos interesa aqu es la epidermis. Est constituida por muchas capas de

    clulas. La capa superior es una

    superficie irregular de clulas muertas aplanadas (estrato crneo), bajo la cual

    hay una capa continua de clulas vivas

    (estrato crneo compacto) seguida de

    una tpica membrana lipdica y despus por los estratos lcido,

    granuloso y mucoso. La membrana

    lipdica es una barrera protectora, pero en las partes velludas de la piel

    penetran por ella tanto los folculos

    pilosos como los canales de las glndulas sudorparas. As pues, la

    absorcin por la piel puede producirse

    por cualquiera de los mecanismos siguientes:

    Absorcin transepidrmica por

    difusin a travs de la

    membrana (barrera) lipdica, sobre todo de sustancias

    lipfilas (disolventes orgnicos,

    plaguicidas, etc.) y en pequea medida de algunas sustancias

    hidrfilas a travs de los poros.

  • Absorcin transfolicular alrededor del tallo del pelo hasta penetrar en el

    folculo piloso, evitando as la barrera de la membrana; esta absorcin se

    produce nicamente en las zonas de la piel que tienen vello.

    Absorcin a travs de los conductos de las glndulas sudorparas, que

    tienen una seccin transversal de entre el 0,1 y el 1 % aproximadamente

    de la superficie total de piel (la absorcin relativa presenta esa misma

    proporcin).

    Absorcin a travs de la piel cuando sta sufre lesiones mecnicas,

    trmicas o qumicas o por enfermedades cutneas; en esos casos se

    produce una horadacin de las capas de la piel, incluida la barrera lipdica, lo que abre la puerta a la entrada de agentes txicos y nocivos.

    La velocidad de absorcin percutnea depende de muchos factores:

    La concentracin del txico, el tipo de vehculo (medio) y la presencia de

    otras sustancias.

    El contenido hdrico de la piel, su pH y su temperatura, el flujo sanguneo

    local, la transpiracin, la superficie de piel contaminada y el grosor de la

    piel.

    Caractersticas anatmicas y fisiolgicas de la piel debidas al sexo y la

    edad, a variaciones individuales, a diferencias entre diversos grupos tnicos y razas, etc.

    Transporte de los txicos por la sangre y la linfa

    Tras ser absorbidos por alguna de esas vas de entrada, los txicos llegan a la

    sangre, la linfa u otros fluidos corporales. La sangre es el principal vehculo de

    transporte de los txicos y sus metabolitos.

    La sangre es un rgano lquido en circulacin que lleva a las clulas el oxgeno y las sustancias vitales que necesitan y extrae de ellas los productos de desecho del

    metabolismo. Contiene asimismo componentes celulares, hormonas y otras molculas que intervienen en muchas funciones fisiolgicas. Impulsada por la

    actividad del corazn, la sangre corre por el interior de un sistema circulatorio de

    vasos que es relativamente estanco y que est en condiciones de alta presin. Debido a la alta presin hay una parte del lquido que se escapa del sistema por

    filtracin. El sistema linftico realiza la labor de drenaje gracias a su delicada malla de pequeos capilares linfticos, de finas paredes, que se ramifican por los

    tejidos y rganos blandos.

    La sangre es una mezcla de una fase lquida (plasma, 55 %) y clulas slidas (45 %). El plasma contiene protenas (albminas, globulinas, fribringeno), cidos

    orgnicos (lctico, glutmico, ctrico) y muchas otras sustancias (lpidos,

    lipoprotenas, glicoprotenas, enzimas, sales, xenobiticos, etc.). Los componentes celulares de la sangre son los eritrocitos (Er), los leucocitos, los reticulocitos, los

    monocitos y las plaquetas. Los txicos se absorben en forma de molculas y de iones. En el pH de la sangre, algunos txicos forman partculas coloidales, que

  • sera la tercera forma presente en el lquido. Las molculas, los iones y los coloides de txicos se pueden transportar por la sangre de diversas maneras:

    Unindose fsica o qumicamente a los componentes de la sangre, sobre

    todo a los Er.

    Disolvindose fsicamente en el plasma en estado libre.

    Unindose a uno o varios tipos de protenas plasmticas, formando

    compuestos con los cidos orgnicos o enlazndose con otras fracciones

    del plasma.

    En su mayora, los txicos presentes en la sangre se encuentran unos en

    estado libre en el plasma y otros unidos a los eritrocitos y componentes del

    plasma. La distribucin depende de la afinidad de las sustancias txicas por esos componentes. Todas las fracciones se encuentran en un equilibrio

    dinmico.

    Algunos txicos son transportados por los elementos de la sangre sobre todo por los eritrocitos, muy raras veces por los leucocitos. Cuando penetran en el

    eritrocito pueden unirse al hemo (por ejemplo, el monxido de carbono y el

    selenio) o a la globina (Sb111, Po210). Algunos de los txicos que transportan los eritrocitos son el arsenio, el cesio, el torio, el radn, el plomo y el sodio. El cromo

    hexavalente se une exclusivamente a los eritrocitos, y el cromo trivalente a las protenas plasmticas. En el caso del zinc hay una competencia entre los

    eritrocitos y el plasma. Alrededor del 96 % del plomo lo transportan los eritrocitos. El mercurio orgnico se une sobre todo a los eritrocitos, mientras que

    el mercurio inorgnico lo transporta esencialmente la albmina del plasma. Las fracciones pequeas de berilio, cobre, telurio y uranio son transportadas por los

    eritrocitos.

    Proceso Toxicocintica en el que tiene lugar el transporte del toxico desde su lugar de absorcin hasta el rgano diana y hasta otros rganos donde va a ser

    eliminado, metabolizado, acumulado, etc. El rgano diana es donde ocurre la intoxicacin directamente

    El organismo humano puede dividirse en los compartimentos siguientes: 1)

    rganos internos, 2) piel y msculos, 3) tejidos adiposos, 4) tejidos conectivos y huesos. Esta clasificacin se basa principalmente en el grado de perfusin

    vascular (sangunea) en orden de mayor a menor. Por ejemplo, los rganos

    internos (incluido el cerebro), que representan slo el 12 % del peso corporal total, reciben alrededor del 75 % del volumen total de sangre. En cambio, los

    tejidos conectivos y los huesos (15 % del peso corporal total) reciben slo un 1 % del volumen total de sangre.

    Por lo general, los rganos internos, que estn muy perfundidos, consiguen la concentracin ms alta de txicos en el tiempo ms corto, as como un equilibrio

    entre la sangre y ese compartimento. La captacin de txicos por tejidos menos

    perfundidos es mucho ms lenta, pero la retencin es superior y el tiempo de permanencia mucho ms largo acumulacin) debido a la escasa perfusin.

  • a) Sangre: Una vez que han accedido al medio interno, los txicos se distribuyen

    por el organismo a travs de la sangre, en la que son transportados de diferentes maneras:

    b) Las protenas: contribuyen a la absorcin gracias a uniones inicas y a la formacin de canales o bien como transportadores activos.

    c) Los lpidos: permiten la disolucin de sustancias lipfilas.

    d) Hemates: transportan aniones y xenobiticos muy liposolubles como por

    ejemplo anestsicos y derivados del plomo (para medir plomo hay que medir la concertacin en sangre completa no es plasma o suero).

    Factores que influyen en el transporte de la sustancia toxica a los tejidos

    a) El flujo sanguneo regional. Es el principal factor de distribucin. Los rganos menos irrigados (piel, hueso, tejido graso o msculo en reposo)

    reciben menos cantidad de txico que rganos bien irrigados como cerebro, hgado o rin. Se exceptan aquellos casos en los que el txico tenga afinidad

    especial por un determinado tejido como pueden ser las tetraciclinas (hueso), griseofulvina (piel) o barbitricos (grasa).

    b) La permeabilidad capilar: la permeabilidad de los poros capilares para las distintas sustancias vara segn sus dimetros moleculares y est influida por

    la presin hidrosttica. Adems la permeabilidad de los capilares en los distintos tejidos es muy diferente; por ejemplo la permeabilidad capilar en el

    encfalo es baja (BHE) mientras que en el hgado o rin es mucho mayor.

    Sustancias fcilmente absorbidas Por la piel

    Fenol y sus derivados

    Disolventes clorados

    Plaguicidas organoclorados

    c) Salida del Toxico del interior vascular: la velocidad de salida de la sustancia al territorio extravascular y de ste al interior celular depende esencialmente de la liposolubilidad del Toxico, si bien en los tejidos inflamados puede estar aumentada.

    d) Situaciones especiales:

    1. Barrera hematoenceflica (BHE): Al cerebro llegan las sustancias txicas a

    travs de LCR y sangre. Se trata de un medio rico en grasas y lpidos, por lo que el paso de sustancias hidrosolubles se ve dificultado. La baja concentracin de protenas en el lquido cefalorraqudeo supone una dificultad para el transporte de muchas sustancias.

    2. La Placenta El paso de sustancias al feto depende esencialmente de la liposolubilidad del toxico y del flujo sanguneo placentario, por lo que casi

  • cualquier toxico que tome la madre se puede encontrar en tejidos fetales.

    Una vez que los agentes txicos han entrado en el organismo, ste activa diversos

    mecanismos de desintoxicacin. Cada sustancia se distribuye de una manera caracterstica y tiende a acumularse en un tejido determinado; por ejemplo, los

    plaguicidas organoclorados tienden a acumularse en el tejido adiposo, en el cual permanecen durante perodos prolongados; otras sustancias pueden ligarse a las

    protenas sanguneas y depositarse en un rgano especfico. Todos los

    mecanismos que el organismo desencadena en respuesta a la presencia de un txico forman parte del proceso de intoxicacin y, en algunos casos, tambin del

    proceso de desintoxicacin; este consiste en diversas reacciones bioqumicas cuyo objeto es transforman los txicos en compuestos que el organismo puede eliminar

    con mayor facilidad.

    Las reacciones de desintoxicacin se llevan a cabo principalmente en el hgado, e

    incluyen reacciones de oxidacin, reduccin, hidrlisis, esterificacin,

    conjugacin, etc. Los txicos suelen transformarse en compuestos ms polares

    que pueden eliminar por va renal, pero tambin hay casos en que el producto de

    biotransformacin es ms estable o menos hidrosoluble que la sustancia

    que le dio origen, y por tanto no puede eliminarse por esa va, lo cual provoca su acumulacin en el organismo.

    Es la fijacin de un toxico o xenobitico en un tejido, en esta acumulacin los txicos pasan de la circulacin a ciertos tejidos, sobre los que se fijan para actuar o para permanecer depositados e ingresar de nuevo en la sangre; tambin pasan al hgado para ser transformados en metabolitos, por lo general menos txicos.

    La localizacin de la sustancia txica depende de:

    Propiedades fsicas: coeficiente de particin (las sustancias lipfilas se acumulan en los tejidos grasos).

    Propiedades qumicas: afinidad. (Ej.: el flor y metales interfieren con el calcio, el

    arsnico tiene apetencia por los aminocidos azufrados, que se localizan sobre

    todo en la piel y en el cabello se realiza en diferentes partes del organismo Vamos

    a enumerar los sitios del organismo donde ocurre la fijacin y el tipo de

    xenobitico: Generalmente ocurre en el hgado

    Los txicos generalmente se acumulan en:

  • Acumulacin en los huesos Se han identificado unos 60 elementos que son osteotrpicos, es decir,

    buscadores de hueso. Los elementos osteotrpicos pueden dividirse en tres grupos:

    1. Elementos que representan o sustituyen a componentes fisiolgicos del hueso. De veinte de ellos hay cantidades considerables, mientras que los dems estn

    presentes como elementos traza. En condiciones de exposicin crnica, tambin pueden penetrar en la matriz mineral de las clulas seas metales txicos como el

    plomo, el aluminio y el mercurio. 2. Los elementos alcalinotrreos y otros elementos que forman cationes y que

    tienen un dimetro inico similar al del calcio son intercambiables con ste en el

    mineral seo. Asimismo, algunos aniones son intercambiables con aniones (fosfato, hidroxilo) del mineral seo.

    3. Elementos que forman microcoloides (tierras raras) pueden adsorberse en la superficie del mineral seo. Acumulacin en el pelo y las uas El pelo y las uas contienen queratina, con grupos sulfhidrilo capaces de quelar

    cationes metlicos como el mercurio y el plomo.

    La eliminacin de las sustancias txicas puede realizarse por varias vas. Como la orina bilis, heces y con menor importancia por el sudor y la saliva. La eliminacin de txicos por la leche materna puede producir cuadros de intoxicacin en lactante

    As, los agentes txicos mismos como sus productos de biotransformacin se eliminan a travs de los riones.

    Para su eliminacin por esta va, los txicos liposolubles deben ser previamente biotransformados a compuestos polares. La eliminacin de un txico por va gstrica da por resultado la presencia del compuesto original en las heces y puede deberse a que el compuesto no se absorbi durante la digestin o bien a que fue eliminado a travs de las secreciones que intervienen en ella.

    Los sistemas biliar y heptico pueden actuar como va de eliminacin para algunos compuestos y estn relacionados con la eliminacin por va gstrica, en la que intervienen las secreciones biliares. Los compuestos muy voltiles se eliminan principalmente a travs de la respiracin. Uno de los resultados de las reacciones que el organismo efecta sobre el agente txico puede ser su eliminacin del organismo por la va renal.

    Puede suceder tambin que el txico no se elimine, pero que se biotransforme y disminuya su toxicidad; o bien, como sucede con frecuencia en los compuestos xenobiticos, que la toxicidad aumente despus de la biotransformacin. En

  • condiciones naturales, el dao biolgico est equilibrado por la reparacin biolgica

    Eliminacin en el aire espirado por el pulmn

    La eliminacin por el pulmn (desorcin) es tpica de los txicos muy voltiles (como por ejemplo los disolventes orgnicos). Los gases y vapores que son poco

    solubles en la sangre se eliminan rpidamente por esta va, mientras que los txicos que son muy solubles en la sangre se eliminan por otras vas.

    Los disolventes orgnicos absorbidos por el TGI o por la piel se excretan parcialmente en el aire espirado en cada paso de la sangre por el pulmn,

    siempre que tengan una presin de vapor suficiente. Este es el fundamento de los alcoholmetros que se utilizan para comprobar si un conductor est en estado de

    embriaguez. La concentracin de CO en el aire espirado est en equilibrio con el contenido de CO-Hb en la sangre. El gas radiactivo radn aparece en el aire

    espirado debido a la desintegracin del radio acumulado en el esqueleto.

    La eliminacin de un txico en el aire espirado en relacin con el tiempo

    transcurrido desde la exposicin suele expresarse mediante una curva de tres fases. La primera fase representa la eliminacin de la sustancia desde la sangre,

    con una vida media corta. La segunda fase, ms lenta, representa la eliminacin debida al intercambio entre la sangre y los tejidos y rganos (sistema de

    intercambio rpido). La tercera fase, sumamente lenta, indica el intercambio entre la sangre y el tejido graso y el esqueleto. Si un txico no se ha acumulado

    en esos compartimentos, la curva ser de dos fases. En algunos casos es posible

    tambin una curva de cuatro fases.

    Saliva

    Algunos frmacos e iones metlicos pueden excretarse en la saliva a travs de la

    mucosa de la boca por ejemplo, el plomo (lnea del plomo), el mercurio, el arsnico y el cobre, as como bromuros, yoduros, alcohol etlico, alcaloides, etc.

    Despus los txicos se degluten y llegan al TGI, donde pueden reabsorberse o eliminarse en las heces.

    Sudor

    Muchos no electrlitos pueden eliminarse parcialmente por la piel en el sudor: alcohol etlico, acetona, fenoles, disulfuro de carbono e hidrocarburos clorados.

    Leche

    Muchos metales y disolventes orgnicos y algunos plaguicidas organoclorados (DDT) se segregan a travs de la glndula mamaria en la leche materna. Esta va

    puede ser peligrosa para los nios lactantes.

    Pelo Puede utilizarse el anlisis del pelo como indicador de la homeostasis de algunas

    sustancias fisiolgicas. Tambin puede evaluarse mediante este tipo de bioensayo

    la exposicin a algunos txicos, especialmente los metales pesados.

  • La eliminacin de txicos del organismo puede incrementarse recurriendo a mtodos como los siguientes:

    Translocacin mecnica mediante lavado gstrico, transfusin de sangre o

    dilisis

    Creacin de condiciones fisiolgicas que movilicen los txicos a travs de la

    dieta, modificando el equilibrio hormonal o mejorando la funcin renal

    mediante la administracin de diurticos

    La administracin de agentes que forman complejos (citratos, oxalatos,

    salicilatos, fosfatos) o quelatos (Ca-EDTA, BAL,

    ATA, DMSA, penicilamina); este mtodo est indicado slo en personas

    sometidas a estricto control mdico. Suelen administrarse, como medida teraputica, agentes quelantes para eliminar metales pesados del

    organismo de trabajadores expuestos. Este mtodo se utiliza tambin para evaluar la carga corporal total y el nivel de una exposicin anterior.

    Excrecin renal

    El rin es un rgano especializado en la excrecin de numerosos txicos y

    metabolitos hidrosolubles, lo que contribuye a mantener la homeostasis del organismo. Cada rin posee alrededor de un milln de nefrones capaces de

    realizar la funcin excretora. La excrecin renal es un hecho sumamente complejo que comprende tres mecanismos distintos:

    La filtracin glomerular por la cpsula de Bowman.

    El transporte activo en el tbulo proximal.

    El transporte pasivo en el tbulo distal.