5, 6. TOXICINETICA.pdf
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FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES II UNIDAD : TOXICOLOGIA AMBIENTAL CURSO : TOXICOLOGIA AMBIENTAL UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA – TINGO MARIA TOXICOCINETICA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS AMBIENTALES Celular Movistar y RPM #967991166 correo electrónico [email protected] Ing. Franklin Dionisio Montalvo CIP 144231
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FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES
II UNIDAD : TOXICOLOGIA AMBIENTAL
CURSO : TOXICOLOGIA AMBIENTAL
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA – TINGO MARIA
TOXICOCINETICA
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS
AMBIENTALES
Celular Movistar y RPM #967991166 correo electrónico [email protected]
Ing. Franklin Dionisio Montalvo
CIP 144231
Alimentos
Tratados con
Nitratos
Ricos en
Nitratos
Algunas aguas
subterráneas
PRINCIPALES FUENTES DE NITRATOS PARA EL HOMBRE
TOXICOCINÉTICA
DEFINICIÓN
La Quimiobiocinética o Toxicocinética
estudia los cambios que ocurren a través
del tiempo, en la absorción, distribución,
biotransformación y eliminación de los
tóxicos en el organismo
TOXICOCINÉTICA
OBJETO DE ESTUDIO
Buscar datos que permitan una
evaluación confiable de la
peligrosidad de los productos
químicos para el hombre.
FASES
ABSORCIÓN
METABOLISMO
DISTRIBUCIÓN
ELIMINACIÓN
FIJACIÓN
ABSORCIÓN
Ingreso de una sustancia a la circulación,
atravesando las membranas biológicas.
Para ello se deben penetrar las diferentes
barreras: cutánea o dérmica, gastrointestinal,
respiratoria (alveolar), vascular, etc.
VÍAS DE
ABSORCIÓN
INHALATORIA
PIEL Y
MUCOSAS
GASTRO
INTESTINAL
PIEL Y MUCOSAS
MUCOSA VAGINAL
MUCOSA
URETRAL
UÑAS
PELO
Piel Y Mucosas
VÍA INHALATORIA
VÍA GASTROINTESTINAL
VÍA GASTROINTESTINAL
TOXICOCINÉTICA
ABSORCIÓN
Toda absorción biológica requiere
el paso a través de una membrana
Fuente: http://sis.nlm.nih.gov/toxtutor2/index.htm
FACTORES RELACIONADOS AL
PROCESO DE ABSORCIÓN
Coeficiente de partición (CP)
Es la relación entre la concentración del
agente en la fase lipídica y la fase acuosa
Determina el grado de liposolubilidad de
un compuesto
Cp = ------------------------------------------------------
Concentración en disolvente orgánico
(aceite de oliva, heptano o n-octanol)
Concentración en agua
MECANISMOS DE ABSORCIÓN
Difusión o transporte facilitado
Difusión simple o pasiva
Transporte Activo o Especial
Filtración a través de poros
de la membrana
Endocitosis
MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
a) Difusión simple o pasiva
Es proporcional a:
gradiente de concentración
espesor de la membrana
superficie disponible para la difusión
liposolubilidad
grado de ionización
DIFUSIÓN PASIVA
Fuente: http://sis.nlm.nih.gov/toxtutor2/index.htm
b) Difusión o transporte facilitado
Requiere de “moléculas
transportadoras”, que están en
membrana.
Se realiza a favor de un gradiente de
concentración.
NO requiere energía.
MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
DIFUSIÓN FACILITADA
Fuente: http://sis.nlm.nih.gov/toxtutor2/index.htm
c) Transporte Activo o Especial
Requiere de un “transportador”
Se realiza en contra del gradiente de
concentración o electroquímico
Implica gasto de energía (ATP)
MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
Sólo lo utilizan sustancias de peso
molecular elevado, hidrosolubles o
aún ionizadas
Es el mecanismo utilizado por los
ácidos y bases fuertes
TRANSPORTE ACTIVO
Fuente: http://sis.nlm.nih.gov/toxtutor2/index.htm
d) Filtración a través de poros
de la membrana
Está regulado por:
tamaño de las
moléculas
carga eléctrica
configuración
hidrosolubilidad
interacción químico
-membrana
tamaño de los poros
MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
Es utilizado por el agua, metanol, urea, etc
d) Filtración a través de poros
de la membrana
MEMBRANA
CELULAR
Medio
extracelular
Medio
intracelular
Agente
químico
hidrosoluble
Agente
químico
hidrosoluble
MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
f) Endocitosis
La membrana celular engloba la
sustancia y forma una invaginación que
envuelve líquidos (pinocitosis) o sólidos
(fagocitosis), liberándolos enseguida en el
otro lado de la misma.
MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
ENDOCITOSIS
Fuente: http://sis.nlm.nih.gov/toxtutor2/index.htm
PIEL Y MUCOSAS
Del contacto del agente
químico con el tejido,
pueden tener lugar
cuatro hechos:
La epidermis actúa como barrera efectiva
y el agente químico no es capaz de dañarla
Reacción del agente químico con la
superficie cutánea provocando irritación
1
2
El agente químico penetra, reacciona con
proteínas del tejido y produce sensibilización
y reacción alérgica
El agente químico se difunde en epidermis,
glándulas sebáceas, sudoríparas, folículos
pilosos e ingresa en la corriente sanguínea
para una posterior acción sobre órganos y
sistemas
Del contacto del agente
químico con el tejido,
pueden tener lugar
cuatro hechos:
3
4
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
ABSORCIÓN DÉRMICA
1. Estado de la piel (intacta o dañada)
2. Hidratación
3. Propiedades fisicoquímicas del
compuesto:
Solubilidad
Peso molecular
Tamaño
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
ABSORCIÓN DÉRMICA
4. Tiempo de contacto
5. Irrigación sanguínea
6. Afinidad de los químicos por los
constituyentes tisulares.
Sustancias fácilmente absorbidas
por la piel
Plaguicidas organoclorados
Tetraetilo de plomo
Compuestos aromáticos
Disolventes clorados
Fenol y sus derivados
VÍA GASTROINTESTINAL
ABSORCIÓN GASTROINTESTINAL
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL
VACIAMIENTO GÁSTRICO
Aceleran el vaciamiento:
La condición de ayuno
Administración de soluciones
alcalinizantes
Ansiedad
Antieméticos (Metoclopramida)
Presencia de grasas y ácidos grasos
en la dieta
Comidas abundantes y/o muy
viscosas
Alta concentración de electrolitos
y de hidrógeno
ABSORCIÓN GASTROINTESTINAL
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL
VACIAMIENTO GÁSTRICO
Retardan o prolongan:
Administración de fármacos como:
antiespasmódicos (atropina)
analgésicos narcóticos (morfina)
psicofármacos (imipramina, amitriptilina,
clorpromazina, desipramina)
Retardan o prolongan:
ABSORCIÓN GASTROINTESTINAL
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL
VACIAMIENTO GÁSTRICO
VÍA INHALATORIA
Extensa área pulmonar, más o menos
90 m2 y amplitud del área de los alveólos,
entre 50-100 m2
Gran permeabilidad del epitelio alveolar
Riego sanguíneo muy rico por la alta
vascularización
FACTORES QUE FAVORECEN
LA ABSORCIÓN PULMONAR:
Contacto constante del sistema
respiratorio con el ambiente externo
El agente químico absorbido puede
alcanzar centros vitales como el SNC y
otros órganos sin pasar por el hígado,
ya que van directamente al torrente
circulatorio
FACTORES QUE FAVORECEN
LA ABSORCIÓN PULMONAR:
ABSORCIÓN PULMONAR
DEPÓSITO DE PARTÍCULAS:
Características físicas de las partículas
(dimensión, forma, densidad y
configuración) que determinan su
comportamiento aerodinámico
Factores anatómicos, fisiológicos y
patológicos, del tracto respiratorio
Depende de:
ABSORCIÓN PULMONAR
DEPÓSITO DE PARTÍCULAS:
Depende de:
Características de la ventilación:
- volumen
- flujo
- velocidad del aire inspirado.
El depósito ocurre en tres
regiones fundamentales:
Nasofaringe
(5-30 m m)
impacto inercial
Velocidad del aire Cambio de
dirección
Brusco
Menos
brusco
Pequeño
Tráquea
Bronquios
Bronquiolos
(1-5 m m)
Sedimentación
Alvéolos
(<1 m m)
Difusión
+ + + +
+ + +
+ +
+
0
ELIMINACIÓN DE LAS PARTÍCULAS:
Las insolubles se pueden retirar
por varios mecanismos:
traqueobronquial, son transportadas
hacia la faringe por los cilios, se ingieren
o se expectoran
Disolución en el sitio de depósito
(partículas solubles)
desintegración
paso a la sangre
DISTRIBUCIÓN
Fase posterior a la absorción en que
la sustancia química es distribuida por
la sangre a los distintos tejidos.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
DISTRIBUCIÓN INICIAL
Propiedades fisicoquímicas de la
sustancia (liposolubilidad, etc.)
Flujo de la sangre a los diversos
órganos
Concentración relativa en sangre
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
DISTRIBUCIÓN FINAL
Tasa de penetración de la sustancia,
a través de las membranas
Sitios de fijación disponibles (en
el plasma y tejidos) y afinidad por
los mismos
FIJACIÓN
Los xenobióticos se fijan
reversiblemente con sustratos como
albúmina, globulinas, mucopolisacáridos,
nucleoproteínas y fosfolípidos.
FIJACIÓN A PROTEÍNAS PLASMÁTICAS
Fracción más importante es la albúmina
(tamaño mayor y su superficie
relativamente grande), quien fija tanto
aniones como cationes.
La fijación es función de la concentración
de la sustancia y puede ser reversible o
irreversible, dependiendo de la
intensidad de fijación del enlace
fisicoquímico,
FIJACIÓN A PROTEÍNAS PLASMÁTICAS
Existe un equilibrio entre el tóxico en su
forma libre y ligado.
La fracción libre es la activa
La fracción ligada a las proteínas se
comporta como un depósito inerte.
EJEMPLOS DE FIJACIÓN EN SITIOS
DE ELECCIÓN
Melanina de ojo Compuestos policíclicos
aromáticos
Huesos y dientes Algunos metales y aniones
orgánicos: ej. Plomo,
fluoruros, estroncio y
uranio.
Tetraciclina
EJEMPLOS DE FIJACIÓN EN SITIOS
DE ELECCIÓN
Barrera hematoencefálica
Organofosforados y
organoclorados
Tetracloruro
de carbono
Cloroformo
Monoxido de carbono
Tetraetilo de plomo
Organomercuriales
Mercurio
Arsénico
EJEMPLOS DE FIJACIÓN EN SITIOS
DE ELECCIÓN
Placenta
DDT
Tricloroetileno
Plomo
Cadmio
Alcohol
Grasas
Insecticidas
organoclorados
Bifenilos policlorados
(BPC)
METABOLISMO
Transformación metabólica que
convierte a una sustancia química
exógena en un derivado (metabolito),
en el organismo.
CONSECUENCIAS DE LA
BIOTRANSFORMACIÓN
Favorecer la eliminación por formación
de compuestos más polares
Reducir la toxicidad del agente químico
(caso más frecuente)
Transformar el producto original en
compuestos mas activos
CONSECUENCIAS DE LA
BIOTRANSFORMACIÓN
Metanol Ácido fórmico
Parathión Paraoxón
Anilina Fenilhidroxilamina
BIOTRANSFORMACIÓN
Implican la incorporación
de grupos funcionales reactivos
como son:
OH, NH+2, COOH,
COO=, epóxido, SH, etc.
BIOTRANSFORMACIÓN
Requieren la participación de
enzimas oxidasas, reductasas,
deshidrogenasas, etc.
(se encuentran principalmente
en los microsomas hepáticos)
Importante intervención de
Citocromos como el P-450 y el b-5,
en presencia de Oxígeno,
Nicotinamida adenin dinucleótido,
en su forma reducida (NADPH)
BIOTRANSFORMACIÓN
Se produce en:
BIOTRANSFORMACIÓN
Hígado
Otros: Riñón, tracto gastrointestinal,
pulmón, placenta y en sangre
FASES DE LA BIOTRANSFORMACIÓN
Los xenobióticos se biotransforman
en 2 fases:
Fase I, o presintética:
Comprende reacciones de oxidación,
reducción e hidrólisis
Fase II, o sintética:
Comprende reacciones de conjugación.
ELIMINACIÓN
Excreción de la sustancia en su forma
original o como metabolitos, por diferentes
vías: orina, bilis, heces, aire expirado y
en menor grado por la leche, sudor y saliva.
ELIMINACIÓN
VÍAS DE ELIMINACIÓN: A través de:
Orina
Bilis
Heces
Aire espirado
Leche
Sudor
Saliva
Excreción Renal
Excreción renal:
Los riñones son la ruta más importante para la
excreción
Factores que influyen en la excreción renal de
tóxicos:
filtración glomerular
flujo plasmático
renal
pH de la orina
pKa del agente químico
reabsorción tubular
Los tres mecanismos de excreción
renal son:
Filtración glomerular
Transporte o difusión tubular pasiva
Transporte tubular activo
Toxicocinética es lo que el organismo le hace
al tóxico
Toxicodinámica es lo que el tóxico le hace al
organismo
