UNIVERSIDAD PRIVADA CESAR VALLEJO FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA
CURSO: BIOLOGIA II
TEMA: BASES MOLECULARES, CELULARES Y GENÉTICAS DE
HIPOXIA, ESTRÉS OXIDATIVO, ASMA, ENVENENAMIENTO POR GASES TOXICOS ALUMNOS: AVILA MENDOZA NIELS
CHUNGA RETO ELLISON NOLE ESCOBAR ANDERSON ANDERSON CASTRO FLORES CLARA ROSILLO TILLAHUANGO ABIGAIL RONDIY RIMAYCUNA SANDY VILLAVICENCIO VICENTE ALEXANDRA CAMPOS FLORES PIERINA DOCENTE: JULISSA
JANETH GARCIA MENDOZA
PIURA, 24 DE SETIEMBRE DE 2017
Hipoxia Es un estado de deficiencia de oxígeno en la sangre, células y tejidos del organismo, con compromiso de la función de los mismos. Esta deficiencia de dioxígeno puede ser debida a muchas causas, como el tabaquismo, la inhalación de gases o la exposición a grandes alturas (mal de montaña). La vía que debe seguir el dioxígeno hasta llegar a las células es larga y, en consecuencia, son varias las posibilidades de que no pueda ser adecuadamente aprovechado. Es en estos casos donde se puede hablar de hipoxia.
TIPOS DE HIPOXIA: Hipoxia perinatal Durante el periodo perinatal el cerebro puede quedar privado de oxígeno por dos mecanismos patógenos:
La hipoxemia, La hipoxemia, que es la disminución de la presión parcial de oxígeno en sangre arterial. La isquemia, que es el descenso de la cantidad de sangre que llega al cerebro.
En ambos casos el resultado es un aporte insuficiente de oxígeno a las células, lo que limita la producción de energía por debajo de lo s requerimientos celulares. Clínicamente se le conoce como encefalopatía como encefalopatía hipóxica isquémica (EHI) y consiste en un síndrome causado por la suspensión o grave disminución del intercambio gaseoso a nivel de la placenta o de los pulmones, que resulta en hipoxemia, hipercapnia hipoxemia, hipercapnia e hipoxia tisular con acidosis con acidosis metabólica. El 5% de los casos ocurre antes del inicio del trabajo de parto, el 85% durante el parto y el 10% restante durante el período neonatal.
Causas:
Depresión cardiorespiratoria. Depresión cardiorrespiratoria inducida por: malformaciones congénitas, prematurez, enfermedades neuromusculares y drogas depresoras de SNC administradas a la madre durante el parto. Interrupción de la circulación umbilical como compresión o accidentes de cordón. Alteraciones del intercambio gaseoso a nivel placentario, como un desprendimiento prematuro de placenta, placenta previa sangrante, insuficiencia placentaria. Alteraciones de flujo placentario como en la hipertensión la hipertensión arterial, hipotensión arterial, hipotensión materna y alteraciones de la contractilidad uterina. Deterioro de la oxigenación materna. Incapacidad del recién nacido para establecer una transición con éxito de la circulación fetal o la cardiopulmonar neonatal. Puede ser debida a una obstrucción de la vía aérea, a la presencia de excesivo líquido en el pulmón, a la presencia de meconio de meconio o por un esfuerzo respiratorio débil.
Hipoxia hipóxica o anóxica Este tipo de hipoxia se debe a una alteración de las fases de ventilación alveolar y/o difusión alvéolocapilar de la respiración, que produce una deficiente entrega de oxígeno atmosférico a la sangre de los capilares pulmonares, es decir, la concentración de oxígeno en sangre disminuye.
Causas:
Exposición a altitud: dónde la concentración de oxígeno atmosférico disminuye Afecciones del pulmón: como la neumonía, enfisema, asma bronquial, detención respiratoria o una enfermedad pulmonar obstructiva crónica que causa la ventilación inadecuada de los pulmones. Inhalación de otros gases: el óxido nitroso o gas hilarante puede disminuir la disponibilidad de oxígeno mientras que el dióxido de carbono aumenta cada vez más. Apnea del sueño: puede interrumpir la circulación de aire en los pulmones. Apnea en el buceo: la hipoxia hipóxica es muy frecuente en los apneistas, ya que al aguantar la respiración de forma constante y combinarlo con esfuerzo físico provoca una drástica reducción de la oxigenación del organismo, creando así una alteración en el funcionamiento..
Hipoxia hipémica o anémica Se debe a una alteración de la fase de transporte de la respiración. Consiste fundamentalmente en una reducción de la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre. La capacidad de transporte de oxígeno se reduce en el caso de que ciertas drogas o productos químicos se combinen con la hemoglobina contenida en los glóbulos rojos.
Causas
Intoxicación por nitritos. Intoxicación por monóxido de carbono. La hemoglobina posee una afinidad por el monóxido de carbono 250 veces mayor que por el oxígeno, por lo que no es fácil eliminar este elemento de la circulación sanguínea. Pérdida de sangre (hemorragia, donación sangre). Tabaquismo.
Hipoxia isquémica, circulatoria o por estancamiento El loop en aeronaves puede producir hipoxia isquémica por la aplicación de Fuerzas G positivas. Es debida a una alteración de la fase de transporte de la respiración. Consiste en la reducción del flujo de sangre a través de un sector del organismo o en su totalidad. Esta condición puede deberse a un fallo en la capacidad de la bomba cardíaca o a condiciones de flujo local.
Causas
Insuficiencia cardíaca. Shock. Respiración a presión positiva continuada. Frío extremo. Aplicación de fuerzas G positivas.
Hipoxia histotóxica o citotóxica Se debe a una alteración de la fase de utilización de la respiración y consiste en la incapacidad de las células para utilizar oxígeno en la forma adecuada. Se produce por la acción de distintas sustancias sobre el metabolismo celular. Causas
Intoxicación por cianatos (combustión de ciertos plásticos, cianuro, etc.). Intoxicación por monóxido de carbono. Intoxicación etílica. Intoxicación por drogas.
Hipoxia hipoxémica Se debe a una disminución de la presión alveolar de oxígeno (PaO2) en sangre. Existen dos subtipos:
Hipoxia hipobárica: se produce cuando existe una disminución de la presión atmosférica, manteniendo la misma concentración de oxígeno en el aire (20,9%). La presión de O2 de la atmósfera se reduce al disminuir la presión atmosférica (PO2= Pat* %O2), la diferencia de la presión entre los alvéolos y la sangre venosa de los capilares pulmonares disminuye y por lo tanto también lo hace la presión de oxígeno en sangre arterial, viéndose disminuida la aportación de oxígeno a las células. Hipoxia normobárica: se produce al respirar aire con una proporción de oxígeno por debajo de lo normal (20,9%), manteniéndose la presión atmosférica.
Causas Situaciones de entrenamiento deportivo.
Expediciones de alta montaña.
Daño o estrés oxidativo De manera habitual, el oxígeno se encuentra en su forma más estable (O2), con los electrones que forman el enlace (p), antienlazante con el mismo espín, es decir, en lo que se conoce como estado triplete, así el oxígeno es poco reactivo con una velocidad de reacción a temperatura fisiológica baja; sin embargo por reacciones puramente químicas, por acciones enzimáticas o por efecto de las radiaciones ionizantes, se pueden producir una serie de especies químicas o sustancias prooxidantes (moléculas o radicales libres altamente reactivos) que son capaces de dar lugar a múltiples reacciones con otros compuestos presentes en el organismo, que llegan a producir daño celular. Por lo anteriormente expuesto se comprende que, si bien el oxígeno es imprescindible para el metabolismo y las funciones del organismo, no se deben olvidar los muchos efectos tóxicos que posee. El daño o estrés oxidativo se ha definido como la exposición de la materia viva a diversas fuentes que producen una ruptura del equilibrio que debe existir entre las sustancias o factores prooxidantes y los mecanismos antioxidantes encargados de eliminar dichas especies químicas, ya sea por un déficit de estas defensas o por un incremento exagerado de la producción de especies reactivas del oxígeno. Todo esto trae como consecuencia alteraciones de la relación estructura-función en cualquier órgano, sistema o grupo celular especializado; por lo tanto se reconoce como mecanismo general de daño celular, asociado con la fisiopatología primaria o la evolución de un número creciente de entidades y síndromes de interés médico-social, involucrado en la génesis y en las consecuencias de dichos eventos.
Radicales libres Desde el punto de vista químico, los radicales libres son todas aquellas especies químicas, cargadas o no, que en su estructura atómica presentan un electrón desapareado o impar en el orbital externo que les da una configuración espacial generadora gran inestabilidad, señalizado por el punto situado a la derecha del símbolo. Poseen una estructura birradicálica, son muy reactivos, tienen una vida media corta, por lo que actúan cercano al sitio en que se forman y son difíciles de dosificar.911 Desde el punto de vista molecular son pequeñas moléculas ubicuitarias y difusibles que se producen por diferentes mecanismos entre los que se encuentran la cadena respiratoria mitocondrial, la cadena de transporte de electrones a nivel microsomal y en los cloroplastos, y las reacciones de oxidación, por lo que producen daño celular (oxidativo) al interactuar con las principales biomoléculas del organismo. No obstante lo expresado anteriormente, los radicales libres del oxígeno tienen una función fisiológica en el organismo como la de participar en la fagocitosis, favorecen la síntesis de colágeno, y la síntesis de prostaglandinas, activan enzimas de la membrana
celular, disminuyen la síntesis de catecolaminas por las glándulas suprarrenales, modifican la biomembrana y favorecen la quimiotaxis. Existe un término que incluye a los radicales libres y a otras especies no radicálicas, pero que pueden participar en reacciones que llevan a la elevación de los agentes prooxidantes y son las especies reactivas del oxígeno (EROS). Las principales especies reactivas del oxígeno o sustancias prooxidantes son:
Radical hidroxilo (HO)+
Peróxido de hidrógeno (H2O2)
Anión superóxido (O2)
Oxígeno singlete (1O2)
Oxígeno nítrico (NO)
Peróxido (ROO)
Semiquinona (Q)
Ozono
Los radicales libres del oxígeno se clasifican de la f orma siguiente: 1. Radicales libres inorgánicos o primarios. Se originan por transferencia de electrones sobre el átomo de oxígeno, representan por tanto distintos estados en la reducción de este y se caracterizan por tener una vida media muy corta; estos son el anión superóxido, el radical hidróxilo y el óxido nítrico. 2. Radicales libres orgánicos o secundarios. Se pueden originar por la transferencia de un electrón de un radical primario a un átomo de una molécula orgánica o por la reacción de 2 radicales primarios entre sí, poseen una vida media un tanto más larga que los primarios; los principales átomos de las biomoléculas son: carbono, nitrógeno, oxígeno y azufre. 3. Intermediarios estables relacionados con los radicales libres del oxígeno. Aquí se incluye un grupo de especies químicas que sin ser radicales libres, son generadoras de estas sustancias o resultan de la reducción o metabolismo de ellas, entre las que están el oxígeno singlete, el peróxido de hidrógeno, el ácido hipocloroso, el peroxinitrito, el hidroperóxidos orgánicos. Los radicales libres se generan a nivel intracelular y extracelular. Entre las células relacionadas con la producción de radicales libres del oxígeno tenemos los neutrófilos, monocitos, macrófagos, eosinófilos y las células endoteliales. Las enzimas oxidantes
involucradas son la xantin-oxidasa, la indolamindioxigenasa, la triptofano-dioxigenasa, la mieloperoxidasa, la galactosa oxidasa, la ciclooxigenasa, la lipoxigenasa, la monoamino-oxidasa y la NADPH oxidasa. Y entre las sustancias y agentes es conocida ampliamente la relación de los productos cíclicos de naturaleza redox como son el paraquat, diquat, alloxano, estreptozozina y doxorubicina, con los radicales libres. También se producen radicales libres por la administración de paracetamol, tetracloruro de carbono y furosemida; por último no se puede olvidar agentes como el humo de cigarrillos, las radiaciones ionizantes, la luz solar, el shock térmico y las sustancias que oxidan el glutatión (GSH) como fuentes de radicales libres. Efecto nocivo de los radicales libres El daño celular producido por las especies reactivas del oxígeno ocurre sobre diferentes macromoléculas: 1. Lípidos. Es aquí donde se produce el daño mayor en un proceso que se conoce como peroxidación lipídica, afecta a las estructuras ricas en ácidos grasos poliinsaturados, ya que se altera la permeabilidad de la membrana celular y se produce edema y muerte celular. La peroxidación lipídica o enranciamiento oxidativo representa una forma de daño hístico que puede ser desencadenado por el oxígeno, el oxígeno singlete, el peróxido de hidrógeno y el radical hidroxilo. Los ácidos grasos insaturados son componentes esenciales de las membranas celulares, por lo que se cree son importantes para su funcionamiento normal; sin embargo, son vulnerables al ataque oxidativo iniciado por los radicales libres del oxígeno.20-22 Una vez que se inicia, el proceso toma forma de “cascada”, con producción de radicales libres que lleva a la formación de peróxidos orgánicos y otros productos, a partir de los ácidos grasos insaturados; y una vez formados, estos radicales libres son los responsables de los efectos citotóxicos.23 2. Proteínas. Hay oxidación de un grupo de aminoácidos como fenilalanina, tirosina, histidina y metionina; además se forman entrecruzamientos de cadenas peptídicas, y por
último
hay
formación
de
grupos
carbonilos.
3. Ácido
desoxirribonucleico (ADN). Ocurren fenómenos de mutaciones y
carcinogénesis, hay pérdida de expresión o síntesis de una proteína por daño a un gen específico, modificaciones oxidativas de las bases, delecciones, fragmentaciones, interacciones
estables
ADN-proteínas,
reordenamientos
cromosómicos
y
desmetilación de citosinas del ADN que activan genes. El daño se puede realizar por la alteración (inactivación/pérdida de algunos genes supresores de tumores que pueden conducir a la iniciación, progresión, o ambas de la carcinogénesis). Los genes supresores de tumores pueden ser modificados por un simple cambio en una base crítica de la secuencia del ADN.
Sistemas de defensa antioxidante El sistema de defensa antioxidante está constituido por un grupo de sustancias que al estar presente en concentraciones bajas con respecto al sustrato oxidable, retrasan o previenen significativamente la oxidación de este. Como sustrato oxidable se pueden considerar casi todas las moléculas orgánicas o inorgánicas que se encuentran en las células vivas, como proteínas, lípidos, hidratos de carbono y las moléculas de ADN. Los antioxidantes impiden que otras moléculas se unan al oxígeno, al reaccionarinteractuar más rápido con los radicales libres del oxígeno y las especies reactivas del oxígeno que con el resto de las moléculas presentes, en un determinado microambiente -membrana plasmática, citosol, núcleo o líquido extracelular . La acción del antioxidante es de sacrificio de su propia integridad molecular para evitar alteraciones de moléculas -lípidos, proteínas, ADN, etc.- funcionalmente vital o más importante. Su acción la realizan tanto en medios hidrofílicos como hidrofóbicos. Actúan como eliminadoras (Scavengers), con el objetivo de mantener el equilibrio prooxidante/antioxidante a favor de estos últimos. Los antioxidantes exógenos actúan como moléculas suicidas, ya que se oxidan al neutralizar al radical libre, por lo que la reposición de ellos debe ser continua, mediante la ingestión de los nutrientes que los contienen.
ASMA BRONQUIAL DEFINICION: No existe una definición precisa de la enfermedad asmática. En su ausencia, las sociedades médicas internacionales han elaborado una definición clínica de consenso que incluye los principales aspectos del proceso. Así, en la Estrategia Global para el Asma se define como: Inflamación crónica de las vías aéreas en la que desempeñan un papel destacado determinadas células y mediadores. Este proceso se asocia a la presencia de hiperrespuesta bronquial (HRB) que produce episodios recurrentes de sibilancias, disnea, opresión torácica y tos, particularmente durante la noche o la madrugada. Estos episodios se asocian generalmente con un mayor o menor grado de obstrucción al flujo aéreo a menudo reversible de forma espontánea o con tratamiento». Algunos autores intentan concretar más y especifican el tipo de inflamación (papel prioritario de los linfocitos TH2, mastocitos y eosinófilos), sin olvidarse de la importancia de la cronicidad (remodelado bronquial) sobre la clínica y la hiperrespuesta. Se ha propuesto también una definición de asma con fines epidemiológicos, basada en la presencia de síntomas sugestivos en el último año y la demostración de hiper respuesta bronquial. Pese a la falta de precisión, la mayoría de las definiciones hasta ahora propuestas incluyen los tres aspectos considerados como los más característicos de la enfermedad: obstrucción bronquial reversible, hiperreactividad e inflamación.
FACTORES DE RIESGO La prevalencia de la enfermedad es mayor en pacientes con antecedentes personales o familiares de atopìa, rinitis crónica, urticaria o eccema. Algunos estudios postulan un efector protector de la lactancia materna respecto del desarrollo del asma, relacionado con el menor número de infecciones respiratorias que tiene esta población. El riesgo de asma es del 6,5% si un progenitor es asmático y se eleva al 63,6% si lo son ambos. Existe una asociación de asma en el 20% de los gemelos monocigotos contra sólo 4% de los dicigotos. Existen muchos factores de riesgo que pueden predisponer a la aparición del asma (Ver cuadro 1):
Cuadro 1.- Factores de Riesgo Potencial para Asma
HUESPED
• Predisposición Genética •Atopia •Hiperreactividad de la vía aérea •Género •Raza/Etnia AMBIENTALES
Influyen en la susceptibilidad en individuos predispuestos Alergenos domiciliarios •Acaros domésticos •Alergenos animales •Alergenos de cucaracha •Hongos y levaduras Alergenos externos •Pólenes •Hongos y levaduras Sensibilizantes ocupacionales Hábito de fumar •Fumar pasivo •Fumar activo Contaminación •Polutantes externos •Polutantes internos
Infecciones respiratorias •Hipótesis de la higiene Infecciones parasitarias Status socioeconómico Núcleo (tamaño) familiar Dieta y medicamentos Obesidad
Factores que precipitan y agravan el asma Alergenos internos y externos Polutantes internos y externos Infecciones respiratorias Ejercicios e hiperventilación Cambios climáticos Anhidrido sulfuroso Alimentos, aditivos, drogas Expresiones emocionales extremas Tabaquismo (activo y pasivo) Irritantes como aerosoles, perfumes, etc.
FISIOPATOLOGÍA
Si bien también se pueden observar otras alteraciones, aunque menos típicas, los trastornos funcionales característicos del asma son la hiperrespuesta bronquial y la
obstrucción variable de las vías aéreas (Ver cuadro 2).
Hiperrespuesta bronquial. Es el resultado de la inestabilidad del tono muscular de las vías aéreas, por la que los bronquios se estrechan con facilidad y de manera exagerada a concentraciones variables de estímulos físicos, químicos o biológicos En los asmáticos, la inhalación de un estimulante colinérgico produce la caída progresiva del volumen espiratorio forzado en el primer segundo (FEV1), mientras que en sujetos no asmáticos la caída es inferior y en meseta. El mecanismo de la broncoconstricción es selectivo para cada agonista: la metacolina o la histamina estimulan directamente el músculo liso; el ejercicio y el estímulo hiper o hipoosmolar lo hacen indirectamente liberando sustancias activas de las células efectoras mastocitos y la bradicinina actúa excitando las neuronas sensoriales no mielinizadas. Recientemente se ha introducido la adenosina 5’-monofosfato, un agente broncoconstrictor que actúa indirectamente al estimular los receptores de adenosina en los mastocitos y liberar sus mediadores. Se ha postulado que este estímulo se relaciona con los mecanismos alérgicos de la constricción. El estudio de la hiper respuesta tiene un marcado interés en clínica e investigación, pero en el ámbito asistencial los agentes utilizados se limitan a metacolina (u otro colinérgico, como el carbachol), histamina, frío y ejercicio (hiperrespuesta inespecífica); o bien a alergenos y productos ocupacionales (hiperrespuesta específica). La hiperrespuesta se explica sólo en parte por la inflamación bronquial, ya que no responde totalmente a los glucocorticoides. Probablemente dependa también de cambios crónicos en la estructura bronquial y de factores hereditarios subyacentes.
Cuadro 2 .- Alteraciones Funcionales del Asma
Hiperrespuesta bronquial Inflamación, alteraciones estructurales y factores genéticos
Obstrucción reversible Broncoespasmo Edema bronquial Secreción mucosa
Obstrucción irreversible Remodelado bronquial
Obstrucción de pequeñas vías y cambios en el parénquima
Obstrucción bronquial. Se produce por constricción del músculo liso bronquial, edema y exagerada secreción mucosa. De forma característica, a diferencia de lo que ocurre en otras enfermedades bronquiales,
es reversible.
El mecanismo típico de la
obstrucción esta caracterizado, por la reacción inmediata dependiente de IgE, (mecanismo alérgico) con liberación de histamina, prostaglandinas y leucotrienos. Se produce de forma aguda en la fase inicial de la inhalación de alergenos y contaminantes aéreos, en personas sensibles a antiinflamatorios no esteroideos (AINEs), tras ejercicio o tensiones psíquicas. En otras ocasiones es más subaguda, con un mayor componente inflamatorio, debido al incremento de la permeabilidad microvascular y a la cascada inflamatoria tardía. En las crisis más graves, la luz bronquial se ocluye con tapones intraluminales formados por exudados y restos mucosos espesos, lo que explica la peor respuesta a broncodilatadores y glucocorticoides. La obstrucción se traduce en la caída del volumen de aire espirado en el primer segundo de una espiración forzada (FEV1), de los flujos mesoespiratorios y de la relación entre el FEV1 y la capacidad vital forzada (índice FEV1/FVC). Es característico del asma que estas alteraciones reviertan a los pocos minutos de inhalar un agonista adrenérgico-beta. La capacidad pulmonar total (TLC) aumenta con la obstrucción (atrapamiento aéreo) y se normaliza al mejorar el FEV1. Como en otras enfermedades obstructivas, la medida de la FVC suele ser inferior a la de la capacidad vital lenta, pero, en el asma, la diferencia desaparece con broncodilatadores. En los procesos inflamatorios crónicos, los ciclos continuados de daño/reparación pueden llevar a una pérdida de la integridad anatómica del tejido, determinando trastornos
funcionales con cierto grado de irreversibilidad. El conjunto de cambios histológicos inducidos en la pared bronquial por la inflamación crónica en el asma (fenómenos de fibrosis, hiperplasia e hipertrofia, acompañados de pérdida de epitelio) se ha denominado remodelado bronquial y condiciona un engrosamiento y una mayor rigidez de la pared, con pérdida del calibre bronquial y mala respuesta terapéutica. El proceso inflamatorio afecta a casi todas las estructuras anatómicas de la pared bronquial: Epitelio bronquial; Membrana basal; Capilares sanguíneos; Glándulas mucosas; Músculo liso; Fibroblastos; Matriz conjuntiva extracelular y Adventicia bronquial En el asma leve, con FEV1 dentro de los límites de referencia, se ha demostrado un aumento de las resistencias periféricas por afectación de pequeñas vías aéreas.
ENVENENAMIENTO POR GASES TÓXICOS MONOXIDO DE CARBONO (CO) El monóxido de carbono (CO) constituye una de las principales causas de muerte por envenenamiento para todas las edades, tanto en nuestro país como a nivel mundial. El CO es un gas tóxico, menos denso que el aire y que se dispersa con facilidad. A su alta toxicidad se suma la peligrosidad de pasar desapercibido, al ser inodoro, incoloro y no irritar las mucosas, no anunciando su letal presencia a las inadvertidas personas expuestas. La mortalidad suele estar asociada al uso de artefactos de gas defectuosos o mal instalados, fuentes de calefacción en ambientes mal ventilados, exposición a gases de motor en ambientes cerrados e inhalación de humo en el transcurso de incendios, donde el CO es el principal agente responsable de las alteraciones encontradas. La intoxicación por CO es un problema frecuente, muchas veces no diagnosticado, ni sospechado durante la atención de urgencia. El conocimiento de las manifestaciones clínicas inducidas por la inhalación de este peligroso gas y la posibilidad de determinar la presencia de carboxihemoglobina (COHb) en sangre, junto a otros estudios complementarios, son elementos esenciales para su correcto diagnóstico y tratamiento.
Manifestaciones clínicas: Los síntomas de intoxicación son predominantemente en los órganos con alto consumo de oxí- geno como el cerebro y el corazón. El proceso de intoxicación puede simular cualquiera de las encefalopatías conocidas. a. La mayoría de los pacientes presentan cefalea con sensación de pulsación de las arterias temporales, mareo, náuseas y vómito. Pueden ocurrir fenómenos sensoriales auditivos y visuales. Los pacientes con enfermedad coronaria pueden presentar angina o infarto del miocardio. b. Sobrevivientes de serias intoxicaciones pueden sufrir numerosas secuelas neurológicas consistentes con daño hipóxico isquémico. c. La exposición durante el embarazo puede resultar en muerte fetal.
Diagnóstico: El diagnóstico no es difícil si hay una historia de exposición, por ejemplo en los pacientes que son encontrados en un garaje cerrado. Aunque no son signos específicos, si presenta coloración de la piel rojo cereza o la sangre venosa rojo brillante es altamente sugestivo. La rutina de la máquina de gases arteriales sanguíneos mide la presión parcial de oxígeno disuelta en plasma (pO2), pero la saturación de oxígeno es calculada de la pO2 y no es evaluable en los pacientes con intoxicación con monóxido de carbono. La oximetría de pulso también puede dar
resultados falsos positivos, porque esta no es evaluable para distinguir entre la oxihemoglobina y la carboxihemoglobina.
AMONIACO (NH3) El amoniaco es un gas hidrosoluble ampliamente utilizado como producto de uso industrial en circuitos de refrigeración y particularmente en la manufactura de fertilizantes; otras aplicaciones incluyen la producción de fibras, plásticos explosivos, así como alimento para animales. La exposición al anhídrido de amoniaco generalmente es accidental y puede resultar en daño significativo y poner en riesgo la vida, ya sea por lesión química de las vías aéreas superiores o de las inferiores. La inhalación aguda de gases tóxicos como amoniaco, cloro, etcétera se ha asociado con lesión broncoalveolar y de vía aérea superior, así como de las mucosas de cavidad oral, nariz y ojos. La extensión de la lesión depende de la duración de la exposición, concentración y profundidad de la inhalación del gas, así como de la patología pulmonar subyacente especialmente en concentraciones mayores de 50 partículas por millón (ppm). Exposiciones menos severas producen edema laríngeo, nasal y oral. Exposiciones más prolongadas a concentraciones muy altas (2,500 a 6,500 ppm). Daño broncopulmonar por inhalación masiva de amoniaco traqueobronquitis difusa, bronquiolitis y edema pulmonar. Aunque se pueden presentar severas complicaciones respiratorias y haberse reportado casos fatales de inhalación, la mayoría de las veces los pacientes se recuperan. El anhídrido de amoniaco al estar en contacto con los ojos puede originar deterioro visual, incluyendo ceguera. La interacción del agua y el amoniaco forman hidróxido de amonio, el cual produce licuefacción de proteínas, con la consecuente destrucción del estroma corneal por efecto exotérmico.
CIANURO Desde tiempos inmemoriales se conocen los efectos tóxicos del cianuro y, por tanto, se ha utilizado este compuesto con intencionalidad suicida, homicida y en ejecuciones (por ejemplo fue utilizado en los campos de concentración y hoy todavía es utilizado en algunas ejecuciones en los Estados Unidos). Su mecanismo de acción fundamental es al igual que el monóxido de carbono de tipo asfixiante, al impedir la utilización del oxígeno por parte de los tejidos.
Fuentes de exposición El cianuro podemos encontrarlo en diversas formas y, por tanto, las fuentes de exposición son múltiples y no únicamente de origen industrial: - Glucósidos cianogénicos: En la naturaleza lo encontramos en ciertas plantas en forma de amigdalina, sustancia que a nivel del intestino puede convertirse en cianuro por bacterias. Se puede encontrar, la amigdalina, no solo en las hojas y flores, sino también en las semillas y sus envoltorios. Algunos de los vegetales que contienen el precursor
del cianuro son la almendra amarga, sorgo, algunas especies de cesped, bambú, guisantes, linaza. - Gas cianuro: el ácido cianídrico se utiliza como insecticida y raticida, puede ser liberado en el humo de cigarrillo, se desprende como producto de combustión de productos petroquímicos así como por la pirolisis de plásticos y materiales que contengan lana y seda, nylon, poliuretano. Otras fuentes industriales de gas cianuro son las refinerías petrolíferas, en la minería, la galvanoplastia, la industria metalúrgica, en el refinamiento de metales preciosos. - Cianuro en forma sólida o líquida: las sales de cianuro y las soluciones que contienen dichas sales se usan en la extracción y limpieza de metales, en la minería, como componente de sustancias utilizadas en laboratorios fotográficos. La mezcla de sales con un ácido puede desprender gases de cianuro. - Nitrilos (acetonitrilo, propionitrilo): estas son sustancias que cuando son metabolizadas en el organismo liberan cianuro, por lo que tras ser absorbidos (generalmente a través de la piel aunque también pueden provocar intoxicaciones por inhalación puesto que algunos compuestos liberan ácido cianhídrico en forma de gas), provocan sintomatología retardada unas 12 horas. Estos compuestos se utilizan sobre todo en la industria química. - Otra fuente de posible exposición es la farmacológica, especialmente por nitroprusiato.
Toxicocinética Como hemos visto las formas en las que se presenta el cianuro son muy variadas y por lo tanto la puerta de entrada a esta intoxicación puede ser tanto oral, respiratoria como cutánea. La absorción es por lo general muy rápida (segundos para la vía respiratoria y unos 30 minutos para la vía digestiva) y por lo tanto los efectos del cianuro se hacen patentes en pocos minutos, a excepción de aquellos casos en los que la intoxicación se produce por compuestos precursores del cianuro, como lo son los glucósidos cianógenos (vía oral), o los nitrilos (vía oral o dérmica). En este último caso tras la absorción de dichos compuestos, estos deben metabolizarse hacia cianuro por lo que la clínica aparecerá con unas horas de retraso. El mecanismo de absorción por vía digestiva puede verse alterado por las condiciones digestivas y así en ciertos estudios se ha demostrado que la alcalinización del pH a nivel del estómago disminuye la absorción de cianuro.
Tras la absorción el volumen de distribución del cianuro es de 1.5 l/kg produciéndose dicha distribución en unos minutos. El transporte se realiza en un 60% unido a proteínas plasmáticas, una pequeña parte en hematíes y el resto de forma libre. La eliminación se realiza en un 80% en forma de tiocianato, en cuya producción intervienen varias enzimas, sobretodo la rodanasa, y, además, se requiere un compuesto dador de grupos sulfato, como es el tiosulfato. Una vez transformado en tiocianato en el hígado, este es eliminado vía renal. El tiocianato es un compuesto mucho menos tóxico pero que es capaz de producir clínica cuando sus niveles en sangre son muy elevados. El principal factor que limita esta eliminación es la presencia de cantidad suficiente de dadores de grupos sulfato. El resto del cianuro se excreta vía renal y pulmonar unido a cianocobalamina, cisteína y oxidado. Las dosis letales para las sales de cianuro son 200-300 mgr mientras que para el ácido cianhídrico es de 50 mgr .
ÁCIDO SULFHÍDRICO El ácido sulfhídrico (SH 2) es un gas muy tóxico, incoloro, muy irritante, inflamable y con un peso mayor que el aire por lo que tiende a ocupar las zonas más bajas del lugar donde sea liberado. Es mal oliente con un característico olor a huevos podridos que solo es posible detectar a bajas concentraciones por encima de 50 ppm en el aire respirado se produce una afectación del nervio olfatorio que conduce a pérdida del olfato.
Fuentes de exposición El SH2 puede encontrarse en la naturaleza producido a partir de la descomposición de materia orgánica, en las bolsas de gas natural, gases volcánicos. La intoxicación es siempre secundaria a la exposición laboral siendo las fuentes más frecuentes en la industria petroquímica durante el refinado y búsqueda de gas y petróleo, en minas, fábricas de viscosa y rayón, de papel, en cloacas y fosas sépticas en las que se produce descomposición de materia orgánica rica en azufre, en la fabricación de pegamento y vulcanización de plásticos, en la producción de agua pesada para los reactores nucleares. El hecho de que sea un gas con un fuerte olor no significa que siempre el trabajador sea consciente de la existencia de este gas, ya que concentraciones elevadas en aire inspirado provoca parálisis del nervio olfatorio, así concentraciones superiores a 150 ppm que se alcancen de forma brusca no son detectables.
Fisiopatología Tiene este gas un doble efecto tóxico. A dosis bajas posee un efecto local, irritante sobre mucosas. Tiene igualmente un efecto sistémico similar al del cianuro y el CO, pues es capaz de unirse con la citocromooxidasa, bloqueando la cadena de transporte de electrones para la respiración celular (de forma más potente que el cianuro) y además se une a la hemoglobina formando el complejo sulfohemoglobina no apta para el transporte de oxígeno. Se ha descrito su acción directa sobre el cuerpo carotideo lo cual conduce a una intensa taquipnea, pero también es capaz de actuar sobre el tronco de encéfalo inhibiendo el centro respiratorio lo cual se traduciría en apnea.
Toxicocinética El SH2 se absorbe de forma muy rápida por vía inhalatoria casi de forma exclusiva, efectuando a este nivel su efecto irritante, incluso a concentraciones tan bajas como 50 ppm. La absorción por vía cutánea es mínima aunque se han publicado casos de intoxicación por aplicación de preparados dermatológicos que contienen compuestos azufrados como el sulfuro de amonio utilizado para el rizado del cabello. La detoxificación del ácido sulfhídrico sigue varias vías en el organismo teniendo éste gran capacidad para ello, por lo que su toxicidad no depende tanto del tiempo de exposición como de la intensidad: - La oxidación: constituye la vía de metabolización más importante. Se produce tanto de forma espontánea como mediada por mecanismos enzimáticos, consumiendo oxígeno por ambas vías. El tiosulfato y otros sulfatos son los productos finales y no son tóxicos. Esta reacción tiene lugar fundamentalmente en hígado pero también se produce en pulmones, riñones y en el plasma. - La metilación: es la vía utilizada por el SH 2 producido de forma endógena por bacterias anaerobias a nivel intestinal. Esta reacción tiene lugar de forma secuencial en los propios enterocitos. - La unión con proteínas con grupos sulfidrilo: Constituye realmente su mecanismo de acción más importante, pero en el caso de ciertas proteínas con contenido en glutatión también es una forma de detoxificación a tener en cuenta a la hora del tratamiento. La excreción se realiza en forma de metobolitos no tóxicos oxidados por los riñones. Tan solo una mínima parte del SH 2 es eliminado por los pulmones sin metabolizar.
DERIVADOS DEL FLÚOR El ácido fluorídrico es el compuesto fluorado más utilizado a nivel industrial. Es un gas incoloro, cuya característica principal es la de ser altamente corrosivo en cualquiera de sus formas de presentación.
Fuentes de exposición Las fuentes de intoxicación más importantes de compuestos fluorados son: - Pesticidas: las sales de fluoruro sódico se han utilizado como pesticidas, siendo tóxicos aquellos cuya concentración es superior a 30%. No son muy utilizados ya que no han demostrado ser muy efectivos. - Ingesta de agua fluorada, como suplementos dietéticos o en forma de pasta dentífrico. Las dosis de flúor en estos compuestos son muy bajas y por lo tanto la toxicidad es rarísima. -El ácido sulfhídrico (HF) como hemos referido anteriormente es el compuesto que más veces se ve envuelto en intoxicaciones. Se utiliza este compuesto ampliamente en la industria del plástico, purificación del aluminio, en la fabricación de gasolina, el deslustrado de cristales, en la minería al añadir ácido sulfúrico a minerales fluorados, en la síntesis orgánica.
Fisiopatología El HF es un ácido que debido a su contenido en flúor se absorbe rápidamente penetrando con mucha facilidad en los tejidos. El componente ácido tiene un gran efecto corrosivo, provocando necrosis de tejidos orgánicos con los que entra en contacto, viniendo el grado de quemadura que produce determinado por la concentración, el tiempo de exposición, el grosor del tejido expuesto. El ion fluoruro provoca una inhibición de la respiración celular y, además, prolonga el efecto cáustico ácido mientras el fluoruro libre se una a cationes tisulares, como el calcio o el magnesio. La vida media plasmática es de 1.4 horas, ya que el HF una vez absorbido rápidamente se deposita en hueso o es eliminado vía renal, por lo que solo encontramos niveles significativos de flúor en sangre en las primeras horas de la intoxicación. Desde el hueso posteriormente el fluoruro se va eliminando lentamente a la sangre sin que ello posea efectos tóxicos.
