Toxicitat
From Wikipedia, the free encyclopedia
From Wikipedia, the free encyclopedia
La toxicitat és la mesura del grau en el qual una substància és tòxica o verinosa. El terme de toxicitat pot referir-se a l'efecte en un organisme en si, com un animal, bacteri o planta, com també en una subestructura d'un organisme com una cèl·lula (citotoxicitat) o en un òrgan (organotoxicitat), com per exemple en el fetge (hepatotoxicitat). A més del significat científic, aquest concepte es pot utilitzar per descriure els efectes tòxics en grups més grans i més complexos com unitats familiars o la societat en general.
La toxicologia es fonamenta en el fet que els efectes depenen de la dosi. Aquesta ciència estudia els efectes nocius que exerceixen les substàncies sobre els organismes vius. Fins i tot, l'aigua pot produir intoxicació quan es pren en elevades dosi. Per contra, hi ha substàncies molt tòxiques com el verí de les serps que no tenen efectes tòxics detectables per sota d'una determinada dosi.[1]
La toxicologia moderna va més enllà dels efectes perjudicials de les substàncies exògenes i a més, tracta diversos camps de la bioquímica, la biologia, la química, la genètica, les matemàtiques, la medicina, la farmacologia, la fisiologia i la física, en les quals aplica la valoració de la seguretat i el risc. En totes les branques de la toxicologia, els científics investiguen els mecanismes pels quals determinades substàncies químiques provoquen efectes nocius als sistemes biològics.
Edat Antiga
És segur que els verins d'animals i els extractes de plantes ja s'utilitzaven a l'edat antiga per caçar, i per a fins homicides i bèl·lics. Uns dels escrits més antics, el papir d'Ebers (al voltant de 1500 aC) conté informació sobre nombrosos verins com la cicuta, l'acònit, l'opi i metalls com el plom, el coure i l'antimoni. Edat mitjana: durant el 1135 i el 1204 hi ha constància d'un treball de Maimònedes que tracta sobre l'enverinament per insectes, serps i gossos amb la ràbia. Es descrivia el concepte de biodisponibilitat. Durant el Renaixement, Catalina de Medici va provar pocions tòxiques i va anotar la rapidesa de la resposta tòxica (latència), l'eficàcia del compost (potència), el grau de resposta de diferents òrgans(especificitat) i la queixes de la víctima (símptomes i signes clínics).
La Il·lustració
Es van idear nombroses idees revolucionàries que a hores d'ara encara s'utilitzen. Va destacar un metge alquimista, Paracelso, que es va centrar en la substància tòxica primària com a entitat química. Va formular que: 1) l'experimentació és essencial a l'hora d'analitzar la resposta a les substàncies químiques, 2) cal distingir entre propietats terapèutiques i propietats tòxiques dels productes químics, 3) a vegades els efectes són indistingibles excepte per la dosi, 4) es pot saber el grau d'especificitat de les substàncies i els efectes terapèutics i tòxics. La toxicologia experimental es va acompanyar a l'evolució de la química orgànica durant el S.XIX. El menorquí Mateu Orfila és considerat el pare de la toxicologia moderna.
Toxicologia moderna
Aquesta va evolucionar molt ràpidament durant el segle xx. Per provar les hipòtesis, la toxicologia recorre a gairebé totes les ciències bàsiques. Això, més les normes sanitàries i laborals han impulsat les investigacions toxicològiques des de l'any 1990. Amb l'aparició dels anastasians i desinfectants al final de la dècada del 1850 va començar el que es coneix avui dia com la toxicologia. El 1938 es va crear la Food and Drug Administration (FDA) dels Estats Units. La toxicologia té una història interessant i variada. Com a ciència que ha crescut i prosperat gràcies a les nombroses aportacions de diferents disciplines, potser sembla que li falta un objectiu. Tot i així, la seva diversitat ha permès entrecreuar idees i conceptes de l'educació superior, la indústria i l'administració.[2]
La toxicologia se centra en diversos camps:
La toxicitat és específica per a cada espècie, produint diferents efectes segons l'espècie a la qual afecta. Actualment s'estan desenvolupant nous mètodes i indicadors per avaluar la toxicitat, les quals no requereixen fer proves en animals.[3]
Els agents tòxics es poden classificar de diverses maneres segons les necessitats i interessos de qui els classifica. Els criteris són: l'origen, l'ús de la substància, els òrgans afectats i els efectes diversos de les substàncies. De manera general es poden distingir tres tipus de toxicitat:
Per poder interpretar la toxicologia descriptiva, és important conèixer els mecanismes de la toxicitat. Es consideraran els mecanismes que contribueixen a la manifestació de la toxicitat mitjançant una sèrie d'etapes que s'inicien amb l'exposició, interaccions amb tòxic invasor i l'organisme envaït.
La via de toxicitat més complexa consta de diverses fases. En un primer moment el tòxic es distribueix fins al lloc d'acció. En un segon pas es produeix la interacció del tòxic amb les molècules diana endògenes. En el tercer pas s'altera la funció o l'estructura cel·lular. Finalment, en últim pas, aquesta pertorbació posa en marxa els mecanismes cel·lulars i tissulars per a reparar els danys que s'han produït.
Els efectes tòxics es produeixen quan les alteracions desencadenades per la substància superen la capacitat de reparació, o quan aquesta és anòmala. Alguns exemples de respostes tòxiques a substàncies químiques que segueixen aquest procediment són la necrosi tissular, el càncer i la fibrosi.[4]
La toxicitat pot ser mesurada a partir dels seus efectes en l'organisme, l'òrgan, les cèl·lules o el teixit, ja que els individus normalment tenen diferents nivells de resposta vers la mateixa dosi de tòxic. Respecte a la població de mesura de la toxicitat, és normalment utilitzada per fer referència a la probabilitat d'un agent extern (alguna cosa que ve de fora) en un individu determinat en una població. Una de les mesures és el LD50, que és la dosi letal establerta en la qual el 50% dels organismes estan exposats a un tòxic moren. Quan no hi ha dades existents, les estimacions es fan a manera de comparació per conèixer la semblança de coses tòxiques o exposicions semblants en diferents organismes.
Així doncs, "els factors salvats" són afegits per avaluar el procés d'evolució de les dades. Per exemple, si una dosi d'un tòxic és guardada per un equip de laboratori, aquest ha d'assumir que aquesta dosi pot ser la salvació d'un humà, deixant un factor salvador de 10 per permetre’ls a les diferents interespècies de dos mamífers; si les dades són d'un peix, es pot utilitzar un factor de 100 per comptar la diferència real entre dues espècies (els peixos i els mamífers).
Similarment, un factor de protecció extra pot ser utilitzat per als individus que es consideren que són més susceptibles als efectes tòxics, com per exemple en l'embaràs o amb algunes malalties.
Un recentment sintetitzat i anteriorment no estudiat compost químic, que es creu que té efectes molt similars a un altre component, pot assignar una protecció addicional de factor 10 per comptar amb possibles deferències en els efectes que són probablement menors. Òbviament, aquest enfocament és molt aproximat; però tals factors de protecció són deliberadament conservadors, i el mètode ha estat trobat per a ser útil en una gran varietat d'aplicacions.
Avaluant tots els aspectes de la toxicitat dels agents en les causes del càncer, s'engloba problemes addicionals, d'ençà que no és segur si hi ha una mínima efectivitat en els gens cancerígens o quan el risc és encara massa petit per ser vist. A més, la possibilitat que una sola cèl·lula es transformi en una cèl·lula cancerosa, ens porta al desenvolupament de tot l'efecte (la teoria “d'un sol cop”).
És més difícil determinar la toxicitat d'una mescla química que d'un element químic, ja que cada component desprèn la seva pròpia toxicitat. Els components poden interaccionar per produir majors o menors efectes, com les mescles comunes, incloent-hi la gasolina, el cigarret o els residus industrials. Encara més complexes són les situacions amb més d'un tipus d'entitat tòxica, així com la descàrrega provinent del mal funcionament d'una planta de tractament d'aigües residuals amb ambdós agents, el biològic i el químic.
Per una bona regulació i manipulació de les substàncies cal que estiguin adequadament classificades i etiquetades. La classificació es determina per procediments o càlculs de mesura aprovats i s'han establert diferents conjunts de nivells per científics i governs. Com que diferents països tenen diferents regulacions en relació als tipus de proves, quantitat de proves, i classificació dels nivells, la implementació del Sistema Globalment Harmonitzat de Classificació i Etiquetatge de Productes Químics (SGH) començà a unificar aquests països el 2002.
La classificació global se centra en tres àrees: Perills físics, Perill per a la salut i Perill mediambiental.[5]
En aquesta categoria s'engloben els següents tipus de substàncies:[5]
En aquesta categoria s'engloben les substàncies que puguin ser letals per tot el cos, letals per un òrgan específic, causar danys menors o majors, o causar càncer. Aquestes són definicions de toxicitat globalment acceptades. Qualsevol substància que no es pugui classificar en cap d'aquestes categories no es considerarà un tòxic.[5]
La toxicitat aguda se centra en els efectes letals causats per ingestió oral, exposició dèrmica o per inhalació. Se subdivideix en cinc categories segons la severitat; la categoria 1 requereix la mínima quantitat d'exposició per a ser letal, i la categoria 5 és la que necessita la quantitat més gran d'exposició per a ser letal. La taula següent mostra els límits superiors per a cada categoria.
| Mètodes d'administració | Categoria 1 | Categoria 2 | Categoria 3 | Categoria 4 | Categoria 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Oral: LD50 mesurat en mg/kg de pes corporal | 5 | 50 | 300 | 2000 | 5000 |
| Dèrmic: LD50 mesurat en mg/kg de pes corporal | 50 | 200 | 1000 | 2000 | 5000 |
| Inhalació de gas: LC50 mesurat en ppmV | 100 | 500 | 2500 | 20000 | No definit |
| Inhalació de vapor: LC50 mesurat en mg/L | 0,5 | 2,0 | 10 | 20 | No definit |
| Inhalació de pols i boira: LC50 mesurat en mg/L | 0,05 | 0,5 | 1,0 | 5,0 | No definit |
Nota: Els valors no determinats són semblants als valors de la categoria 5 per administració oral i per la pell.
La corrosió i la irritació de la pell es determinen utilitzant pegats a la pell per a anàlisis. Això examina la gravetat i el dany produït; quan ha començat i quant de temps romandrà; si és reversible i quants subjectes de proves van ser afectats. Perquè es produeixi corrosió de la pell una substància ha de penetrar des de l'epidermis fins a la dermis en un marge de quatre hores des de la seva aplicació i no ha de revertir els danys causats en 14 dies. Serà irritació de la pell quan mostri danys més lleus que la corrosió si: el dany ocorre entre les 72 hores de l'aplicació; o per tres dies consecutius després de l'aplicació en un període de 14 dies; o causa una inflamació que dura 14 dies en dos subjectes de proves. La irritació serà lleu si la pell mostra danys menors (menys greu que en la irritació) en les 72 hores de l'aplicació o en tres dies consecutius després de l'aplicació.
Substàncies que causen danys greus a l'ull inclouen danys en el teixit o degradació de la visió que no reverteixen completament en 21 dies. La irritació de l'ull inclou canvis a l'ull que es reverteixen en un període de 21 dies.
Substàncies que causen hipersensibilitat respiratòria quan la substància és inhalada (respiratòria) o que causen una resposta al·lèrgica per contacte amb la pell (cutània).
Són substàncies tòxiques de l'aparell reproductor les quals causen efectes adversos en funcionalitat sexual o fertilitat en qualsevol dels progenitors o també en la descendència.
Substàncies que indueixen el càncer o augmenten la probabilitat de patir-lo.
Substàncies que ataquen a òrgans específics.
Substàncies sòlides o líquides que poden causar dany per inhalació.
Els perills mediambientals se centren en toxicitat aquàtica i en perills per a la capa d'ozó.[5]
La toxicitat aquàtica es divideix en quatre categories:[5]
| Exposició | Categoria 1 | Categoria 2 | Categoria 3 |
|---|---|---|---|
| Agut | ≤ 1,0 mg/L | ≤ 10 mg/L | ≤ 100 mg/L |
| Crònic | ≤ 1,0 mg/L | ≤ 10 mg/L | ≤ 100 mg/L |
Nota: Una quarta categoria s'estableix per a exposicions cròniques on només s'inclouen substàncies tòxiques molt insolubles o que no tenen informació per exposició aguda.
La toxicitat d'una substància pot afectar de moltes maneres diferents segons un gran nombre de factors, com ara: la manera d'administració (ingerida, inhalada, injectada), el temps d'exposició, així com el nombre d'exposicions, l'estat físic de la toxina (sòlid, líquid o gas) o la salut de l'individu intoxicat, entre molts d'altres.
Segons el tipus d'exposició parlem de:
Segons la definició de la Enviromental Protection Agency (EPA) dels EUA un plaguicida és qualsevol substància o mescla de substàncies utilitzada per prevenir, destruir, fumigar una plaga. També es pot definir com qualsevol agent físic, químic o biològic capaç de destruir una plaga vegetal o animal. El concepte de plaga engloba animals, plantes o microorganismes que són nocius, destructius o que causen molèsties.
Exposició
L'exposició a diferents concentracions a un determinat agent es classifica en les següents categories:
Per minimitzar l'exposició a un agent tòxic es pot protegir certes parts del cos. Per exemple, protegint les mans amb guants resistents a les substàncies químiques, disminueix la contaminació en un 33% durant les polvoritzacions forestals i un 66% durant el tractament “males herbes”.
L'absorció per la pell dels plaguicides és màxima en la zona escrotal, seguit per les axil·les, el front, la cara, el cabell, el dors de la mà, la palma i l'avantbraç.
L'exposició passiva és més difícil de valorar, sobretot quan els nivells d'exposició són baixos. La tasca d'analitzar els residus i detectar les anomalies biològiques és complicada.
El terme toxicitat deriva de l'adjectiu culte tòxic. Aquest prové del llatí toxicus que deriva del grec τοξικός (toxikós, «relatiu al tir a l'arc») i aquest de τόξον (tóxon, «arc»). El significat actual prové de l'expressió τοξικὸν φάρμακον (toxikón fármakon, «verí [per a aplicar] a les fletxes»). Prové del mite d'Hèrcules quan, en una de les 12 proves que li fa fer la Deessa Hera, ha de matar a l'Hidra, una serp amb 9 caps, ja que l'Hèrcules xopa la punta de les fletxes amb la sang de l'Hidra, que és verinosa. I d'aquí, la relació entre l'arc i el verí de la paraula tòxic.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
