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27. Monitoreo biológico

27. Monitoreo biológico (6)

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27. Monitoreo biológico

Editor del capítulo: Robert Lauwerys


 

Índice del contenido  

Tablas y Figuras

Principios generales
Vito Foà y Lorenzo Alessio

Garantía de Calidad
D. Gompertz

Metales y Compuestos Organometálicos
P. Hoet y Robert Lauwerys

Disolventes orgánicos
Masayuki Ikeda

Productos químicos genotóxicos
marja sorsa

Los pesticidas
Marco Maroni y Adalberto Ferioli 

Mesas

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1. ACGIH, DFG y otros valores límite para metales

2. Ejemplos de monitoreo químico y biológico

3. Monitoreo biológico para solventes orgánicos

4. Genotoxicidad de sustancias químicas evaluadas por IARC

5. Biomarcadores y algunas muestras de células/tejidos y genotoxicidad

6. Carcinógenos humanos, exposición ocupacional y criterios de valoración citogenéticos

7. Principios éticos

8. Exposición por producción y uso de pesticidas

9. Toxicidad OP aguda a diferentes niveles de inhibición de ACHE

10. Variaciones de ACHE y PCHE y condiciones de salud seleccionadas

11. Actividades de la colinesterasa de personas sanas no expuestas

12. Fosfatos de alquilo urinarios y pesticidas OP

13. Mediciones de fosfatos de alquilo en orina y OP

14. Metabolitos de carbamato urinarios

15. Metabolitos de ditiocarbamato urinarios

16. Índices propuestos para el seguimiento biológico de plaguicidas

17. Valores límite biológicos recomendados (a partir de 1996)

Figuras

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28. Epidemiología y Estadística

28. Epidemiología y Estadística (12)

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28. Epidemiología y Estadística

Editores de capítulos:  Franco Merletti, Colin L. Soskolne y Paolo Vineis


Índice del contenido

Tablas y Figuras

Método Epidemiológico Aplicado a la Seguridad y Salud en el Trabajo
Franco Merletti, Colin L. Soskolne y Paolo Vineis

Asesoramiento de exposición
Sr. Gerald Ott

Resumen de las medidas de exposición en la vida laboral
Colin L. Soskolne

Medición de los efectos de las exposiciones
Shelia Hoar Zahm

     Estudio de caso: Medidas
     Franco Merletti, Colin L. Soskolne y Paola Vineis

Opciones en el diseño del estudio
Sven Hernberg

Problemas de validez en el diseño del estudio
Annie J. Sasco

Impacto del error de medición aleatorio
Paolo Vineis y Colin L. Soskolne

Métodos de estadística
Annibale Biggeri y Mario Braga

Evaluación de causalidad y ética en la investigación epidemiológica
paolo vineis

Estudios de casos que ilustran cuestiones metodológicas en la vigilancia de las enfermedades profesionales
Jung Der Wang

Cuestionarios en Investigación Epidemiológica
Steven D. Stellman y Colin L. Soskolne

Perspectiva Histórica del Asbesto
Lorenzo Garfinkel

Mesas

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1. Cinco medidas resumidas seleccionadas de exposición en la vida laboral

2. Medidas de ocurrencia de enfermedades

3. Medidas de asociación para un estudio de cohortes

4. Medidas de asociación para estudios de casos y controles

5. Diseño general de la tabla de frecuencias para datos de cohortes

6. Diseño de muestra de datos de casos y controles

7. Diseño de datos de casos y controles: un control por caso

8. Cohorte hipotética de 1950 individuos a T2

9. Índices de tendencia central y dispersión

10. Un experimento binomial y probabilidades

11. Posibles resultados de un experimento binomial

12. Distribución binomial, 15 éxitos/30 intentos

13. Distribución binomial, p = 0.25; 30 ensayos

14. error de tipo II y potencia; x = 12, n = 30, a = 0.05

15. error de tipo II y potencia; x = 12, n = 40, a = 0.05

16. 632 trabajadores expuestos al asbesto durante 20 años o más

17. O/E número de muertes entre 632 trabajadores del asbesto

Figuras

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29. Ergonomía

29. Ergonomía (27)

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29. Ergonomía

Editores de capítulos:  Wolfgang Laurig y Joachim Vedder

 


 

Índice del contenido 

Tablas y Figuras

General
Wolfgang Laurig y Joachim Vedder

Objetivos, Principios y Métodos

La naturaleza y los objetivos de la ergonomía
William T Singleton

Análisis de Actividades, Tareas y Sistemas de Trabajo
Véronique De Keyser

Ergonomía y Estandarización
Friedhelm Nachreiner

Listas de Verificación
Pranab Kumar Nag

Aspectos físicos y fisiológicos

Antropometría
Melchorre Masali

trabajo muscular
Juhani Smolander y Veikko Louhevaara

Posturas en el Trabajo
Ilkka Kuorinka

Biomecánica
franco darby

fatiga general
Étienne Grandjean

Fatiga y Recuperación
Rolf Helbig y Walter Röhmert

Aspectos psicológicos

Carga de trabajo mental
hacker winfried

Vigilancia
Herbert Heuer

Fatiga mental
Pedro Richter

Aspectos organizacionales del trabajo

Organización del trabajo
Eberhard Ulich y Gudela Grote

La privación del sueño
Kazutaka Kogui

Diseño de Sistemas de Trabajo

Estaciones de trabajo
roland kadefors

Herramientas
TM Fraser

Controles, Indicadores y Paneles
Karl HE Kroemer

Diseño y Procesamiento de la Información
Andries Sanders

Diseñando para todos

Diseño para grupos específicos
Broma H. ​​Grady-van den Nieuwboer

     Estudio de caso: La Clasificación Internacional de Limitación Funcional en Personas

Diferencias culturales
Houshang Shahnavaz

Trabajadores de edad avanzada
Antoine Laville y Serge Volkoff

Trabajadores con Necesidades Especiales
Broma H. ​​Grady-van den Nieuwboer

Diversidad e importancia de la ergonomía: dos ejemplos

Diseño de sistemas en la fabricación de diamantes
Isacar Gilad

Ignorando los principios de diseño ergonómico: Chernobyl
Vladímir M. Munipov 

Mesas

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1. Lista básica de núcleos antropométricos

2. Fatiga y recuperación en función de los niveles de actividad

3. Reglas de los efectos de combinación de dos factores de estrés en la deformación

4. Diferenciar entre varias consecuencias negativas de la tensión mental

5. Principios orientados al trabajo para la estructuración de la producción.

6. Participación en el contexto organizacional

7. Participación del usuario en el proceso tecnológico

8. Horarios de trabajo irregulares y privación del sueño

9. Aspectos del sueño adelantado, anclado y retrasado

10. Movimientos de control y efectos esperados

11. Relaciones de control-efecto de los controles manuales comunes

12. Reglas para la disposición de los controles.

13. Directrices para las etiquetas

Figuras

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31. Protección personal

31. Protección personal (7)

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31. Protección personal

Redactor del capítulo:  Roberto F. Herrick 


 

Índice del contenido 

Tablas y Figuras

Visión General y Filosofía de la Protección Personal
Roberto F. Herrick

Protectores oculares y faciales
Kikuzi Kimura

Protección para pies y piernas
Toyohiko Miura

Protección para la cabeza
Isabelle Balty y Alain Mayer

Protección auditiva
John R. Franks y Elliott H. Berger

Ropa protectora
S. Zack Mansdorf

Protección respiratoria
Tomás J. Nelson

Mesas

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1. Requisitos de transmitancia (ISO 4850-1979)

2. Escalas de protección: soldadura con gas y soldadura fuerte

3. Escalas de protección - corte de oxígeno

4. Balanzas de protección - corte por arco de plasma

5. Escalas de protección - soldadura por arco eléctrico o ranurado

6. Escalas de protección - soldadura por arco directo de plasma

7. Casco de seguridad: Norma ISO 3873-1977

8. Clasificación de reducción de ruido de un protector auditivo

9. Cálculo de la reducción de ruido ponderada A

10. Ejemplos de categorías de peligros dérmicos

11. Requisitos de desempeño físico, químico y biológico

12. Peligros materiales asociados con actividades particulares

13. Factores de protección asignados de ANSI Z88 2 (1992)

Figuras

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32. Sistemas de Registro y Vigilancia

32. Sistemas de Registro y Vigilancia (9)

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32. Sistemas de Registro y Vigilancia

Redactor del capítulo:  Steven D Stellman

 


 

Índice del contenido 

Tablas y Figuras

Sistemas de Vigilancia y Notificación de Enfermedades Profesionales
Steven B Markowitz

Vigilancia de Riesgos Laborales
David H. Wegman y Steven D. Stellman

Vigilancia en países en desarrollo
David Koh y Kee-Seng Chia

Desarrollo y Aplicación de un Sistema de Clasificación de Lesiones y Enfermedades Ocupacionales
Elyce Biddle

Análisis de riesgo de lesiones y enfermedades no fatales en el lugar de trabajo
John W.Ruser

Estudio de caso: Protección de los trabajadores y estadísticas sobre accidentes y enfermedades profesionales - HVBG, Alemania
Martin Butz y Burkhard Hoffman

Estudio de caso: Wismut: revisión de la exposición al uranio
Heinz Otten y Horst Schulz

Estrategias y técnicas de medición para la evaluación de la exposición ocupacional en epidemiología
Frank Bochmann y Helmut Blome

Estudio de caso: Encuestas de salud ocupacional en China

Mesas

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1. Angiosarcoma del hígado - registro mundial

2. Enfermedad ocupacional, EE. UU., 1986 versus 1992

3. Muertes en EE. UU. por neumoconiosis y mesotelioma pleural

4. Ejemplo de lista de enfermedades profesionales de declaración obligatoria

5. Estructura del código de notificación de enfermedades y lesiones, EE. UU.

6. Lesiones y enfermedades ocupacionales no fatales, EE. UU. 1993

7. Riesgo de lesiones y enfermedades profesionales

8. Riesgo relativo para condiciones de movimiento repetitivo

9. Accidentes de trabajo, Alemania, 1981-93

10. Rectificadoras en accidentes metalúrgicos, Alemania, 1984-93

11. Enfermedad profesional, Alemania, 1980-93

12. Enfermedades infecciosas, Alemania, 1980-93

13. Exposición a la radiación en las minas de Wismut

14. Enfermedades profesionales en las minas de uranio de Wismut 1952-90

Figuras

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33. Toxicología

33. Toxicología (21)

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33. Toxicología

Editora del capítulo: Ellen K. Silbergeld


Índice del contenido

Tablas y Figuras

Introducción
Ellen K. Silbergeld, editora del capítulo

Principios Generales de Toxicología

Definiciones y Conceptos
Bo Holmberg, Johan Hogberg y Gunnar Johanson

toxicocinética
Dušan Djuríc

Órgano diana y efectos críticos
Marek Jakubowski

Efectos de la edad, el sexo y otros factores
Spomenka Telišman

Determinantes genéticos de la respuesta tóxica
Daniel W. Nebert y Ross A. McKinnon

Mecanismos de Toxicidad

Introducción y conceptos
Philip G Watanabe

Lesión celular y muerte celular
Benjamin F. Trump e Irene K. Berezesky

Toxicología genética
R. Rita Misra y Michael P. Waalkes

Inmunotoxicología
Joseph G. Vos y Henk van Loveren

Toxicología de órganos diana
Ellen K. Silbergeld

Métodos de prueba de toxicología

Biomarcadores
philippe grandjean

Evaluación de toxicidad genética
David M. DeMarini y James Huff

Pruebas de toxicidad in vitro
Juana Zurlo

Estructura Actividad Relaciones
Ellen K. Silbergeld

Toxicología regulatoria

Toxicología en la regulación de la salud y la seguridad
Ellen K. Silbergeld

Principios de identificación de peligros: el enfoque japonés
Masayuki Ikeda

El enfoque de los Estados Unidos para la evaluación de riesgos de sustancias tóxicas para la reproducción y agentes neurotóxicos
Ellen K. Silbergeld

Enfoques para la identificación de peligros - IARC
Harri Vainio y Julian Wilbourn

Apéndice - Evaluaciones generales de carcinogenicidad en humanos: IARC Monografías Volúmenes 1-69 (836)

Evaluación del riesgo de carcinógenos: otros enfoques
Cees A. van der Heijden

Mesas 

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  1. Ejemplos de órganos críticos y efectos críticos
  2. Efectos básicos de las posibles interacciones múltiples de los metales
  3. Aductos de hemoglobina en trabajadores expuestos a anilina y acetanilida
  4. Trastornos hereditarios, propensos al cáncer y defectos en la reparación del ADN
  5. Ejemplos de productos químicos que presentan genotoxicidad en células humanas
  6. Clasificación de las pruebas para marcadores inmunes
  7. Ejemplos de biomarcadores de exposición
  8. Ventajas y desventajas de los métodos para identificar los riesgos de cáncer en humanos
  9. Comparación de sistemas in vitro para estudios de hepatotoxicidad
  10. Comparación de SAR y datos de prueba: análisis de OCDE/NTP
  11. Regulación de sustancias químicas por leyes, Japón
  12. Artículos de prueba bajo la Ley de Control de Sustancias Químicas, Japón
  13. Sustancias químicas y la Ley de Control de Sustancias Químicas
  14. Incidentes importantes de neurotoxicidad seleccionados
  15. Ejemplos de pruebas especializadas para medir la neurotoxicidad
  16. Criterios de valoración en toxicología reproductiva
  17. Comparación de procedimientos de extrapolación de dosis bajas
  18. Modelos citados con frecuencia en la caracterización del riesgo carcinógeno

Figuras

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Lunes, febrero 28 2011 20: 07

Principios generales

Conceptos básicos y definiciones

En el lugar de trabajo, las metodologías de higiene industrial pueden medir y controlar solo los productos químicos transportados por el aire, mientras que otros aspectos del problema de los posibles agentes nocivos en el ambiente de los trabajadores, como la absorción por la piel, la ingestión y la exposición no relacionada con el trabajo, permanecen sin detectar y, por lo tanto, sin control. El monitoreo biológico ayuda a llenar este vacío.

Monitoreo biológico fue definido en un seminario de 1980, patrocinado conjuntamente por la Comunidad Económica Europea (CEE), el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) y la Asociación de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) (Berlín, Yodaiken y Henman 1984) en Luxemburgo como “el medición y evaluación de agentes o sus metabolitos en tejidos, secreciones, excrementos, aire espirado o cualquier combinación de estos para evaluar la exposición y el riesgo para la salud en comparación con una referencia apropiada”. El monitoreo es una actividad repetitiva, regular y preventiva diseñada para conducir, si es necesario, a acciones correctivas; no debe confundirse con los procedimientos de diagnóstico.

El monitoreo biológico es una de las tres herramientas importantes en la prevención de enfermedades por agentes tóxicos en el ambiente general u ocupacional, siendo los otros dos el monitoreo ambiental y la vigilancia de la salud.

La secuencia en el posible desarrollo de dicha enfermedad puede representarse esquemáticamente de la siguiente manera: fuente-agente químico expuesto—dosis interna—efecto bioquímico o celular (reversible) —efectos sobre la salud—enfermedad. Las relaciones entre el monitoreo ambiental, biológico y de exposición y la vigilancia de la salud se muestran en la figura 1. 

Figura 1. La relación entre el monitoreo ambiental, biológico y de exposición y la vigilancia de la salud

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Cuando una sustancia tóxica (un químico industrial, por ejemplo) está presente en el ambiente, contamina el aire, el agua, los alimentos o las superficies en contacto con la piel; la cantidad de agente tóxico en estos medios se evalúa mediante monitoreo ambiental.

Como resultado de la absorción, distribución, metabolismo y excreción, cierta dosis interna del agente tóxico (la cantidad neta de un contaminante absorbido o pasado a través del organismo durante un intervalo de tiempo específico) se entrega efectivamente al cuerpo y se vuelve detectable en los fluidos corporales. Como resultado de su interacción con un receptor en el órgano crítico (el órgano que, bajo condiciones específicas de exposición, exhibe el primer o el más importante efecto adverso), ocurren eventos bioquímicos y celulares. Tanto la dosis interna como los efectos bioquímicos y celulares provocados pueden medirse mediante vigilancia biológica.

Vigilancia de la salud fue definido en el seminario EEC/NIOSH/OSHA de 1980 antes mencionado como “el examen médico-fisiológico periódico de los trabajadores expuestos con el objetivo de proteger la salud y prevenir enfermedades”.

El monitoreo biológico y la vigilancia de la salud son partes de un continuo que puede abarcar desde la medición de agentes o sus metabolitos en el cuerpo a través de la evaluación de efectos bioquímicos y celulares, hasta la detección de signos de deterioro reversible temprano del órgano crítico. La detección de enfermedad establecida está fuera del alcance de estas evaluaciones.

Metas del Monitoreo Biológico

El monitoreo biológico puede dividirse en (a) monitoreo de exposición y (b) monitoreo de efecto, para lo cual se utilizan indicadores de dosis interna y de efecto respectivamente.

El propósito del monitoreo biológico de la exposición es evaluar el riesgo para la salud a través de la evaluación de la dosis interna, logrando una estimación de la carga corporal biológicamente activa del químico en cuestión. Su razón de ser es garantizar que la exposición de los trabajadores no alcance niveles capaces de provocar efectos adversos. Un efecto se denomina "adverso" si hay un deterioro de la capacidad funcional, una disminución de la capacidad para compensar el estrés adicional, una disminución de la capacidad para mantener la homeostasis (un estado estable de equilibrio) o una mayor susceptibilidad a otras influencias ambientales.

Dependiendo del parámetro químico y biológico analizado, el término dosis interna puede tener diferentes significados (Bernard y Lauwerys 1987). En primer lugar, puede significar la cantidad de una sustancia química absorbida recientemente, por ejemplo, durante un solo turno de trabajo. La determinación de la concentración del contaminante en el aire alveolar o en la sangre se puede realizar durante el turno de trabajo o hasta el día siguiente (se pueden tomar muestras de sangre o aire alveolar hasta 16 horas después del final del período de exposición). . En segundo lugar, en el caso de que la sustancia química tenga una vida media biológica prolongada (por ejemplo, metales en el torrente sanguíneo), la dosis interna podría reflejar la cantidad absorbida durante un período de unos pocos meses.

En tercer lugar, el término también puede significar la cantidad de sustancia química almacenada. En este caso representa un indicador de acumulación que puede proporcionar una estimación de la concentración del químico en órganos y/o tejidos de los cuales, una vez depositado, se libera lentamente. Por ejemplo, las mediciones de DDT o PCB en la sangre podrían brindar tal estimación.

Finalmente, un valor de dosis interna puede indicar la cantidad de la sustancia química en el sitio donde ejerce sus efectos, proporcionando así información sobre la dosis biológicamente efectiva. Uno de los usos más prometedores e importantes de esta capacidad, por ejemplo, es la determinación de aductos formados por químicos tóxicos con proteína en hemoglobina o con ADN.

El seguimiento biológico de los efectos tiene como objetivo identificar alteraciones tempranas y reversibles que se desarrollan en el órgano crítico, y que, al mismo tiempo, pueden identificar individuos con signos de efectos adversos para la salud. En este sentido, el seguimiento biológico de efectos representa la principal herramienta para la vigilancia de la salud de los trabajadores.

Principales Métodos de Monitoreo

El seguimiento biológico de la exposición se basa en la determinación de indicadores de dosis interna midiendo:

    • la cantidad de la sustancia química a la que está expuesto el trabajador en la sangre o la orina (raramente en la leche, la saliva o la grasa)
    • la cantidad de uno o más metabolitos de la sustancia química involucrada en los mismos fluidos corporales
    • la concentración de compuestos orgánicos volátiles (disolventes) en el aire alveolar
    • la dosis biológicamente eficaz de compuestos que han formado aductos con el ADN u otras moléculas grandes y que, por lo tanto, tienen un efecto genotóxico potencial.

           

          Los factores que afectan la concentración de la sustancia química y sus metabolitos en la sangre o la orina se discutirán a continuación.

          En cuanto a la concentración en el aire alveolar, además del nivel de exposición ambiental, los factores más importantes involucrados son la solubilidad y el metabolismo de la sustancia inhalada, la ventilación alveolar, el gasto cardíaco y la duración de la exposición (Brugnone et al. 1980).

          El uso de aductos de ADN y hemoglobina en el seguimiento de la exposición humana a sustancias con potencial carcinogénico es una técnica muy prometedora para la medición de exposiciones de bajo nivel. (Debe notarse, sin embargo, que no todas las sustancias químicas que se unen a macromoléculas en el organismo humano son genotóxicas, es decir, potencialmente cancerígenas). La formación de aductos es sólo un paso en el complejo proceso de carcinogénesis. Otros eventos celulares, como la promoción y progresión de la reparación del ADN, sin duda modifican el riesgo de desarrollar una enfermedad como el cáncer. Por lo tanto, en la actualidad, la medición de los aductos debe verse limitada únicamente al control de la exposición a sustancias químicas. Esto se analiza con más detalle en el artículo “Químicos genotóxicos” más adelante en este capítulo.

          El seguimiento biológico de efectos se realiza mediante la determinación de indicadores de efecto, es decir, aquellos que pueden identificar alteraciones tempranas y reversibles. Este enfoque puede proporcionar una estimación indirecta de la cantidad de sustancia química unida a los sitios de acción y ofrece la posibilidad de evaluar alteraciones funcionales en el órgano crítico en una fase temprana.

          Desafortunadamente, solo podemos enumerar algunos ejemplos de la aplicación de este enfoque, a saber, (1) la inhibición de la pseudocolinesterasa por los insecticidas organofosforados, (2) la inhibición de la deshidratasa del ácido d-aminolevulínico (ALA-D) por el plomo inorgánico, y (3) el aumento de la excreción urinaria de d-ácido glucárico y porfirinas en sujetos expuestos a sustancias químicas que inducen enzimas microsomales y/oa agentes porfirogénicos (p. ej., hidrocarburos clorados).

          Ventajas y limitaciones del monitoreo biológico

          Para las sustancias que ejercen su toxicidad después de ingresar al organismo humano, el monitoreo biológico proporciona una evaluación más enfocada y específica del riesgo para la salud que el monitoreo ambiental. Un parámetro biológico que refleja la dosis interna nos acerca un paso más a la comprensión de los efectos adversos sistémicos que cualquier medición ambiental.

          El monitoreo biológico ofrece numerosas ventajas sobre el monitoreo ambiental y, en particular, permite la evaluación de:

            • exposición durante un período de tiempo prolongado
            • exposición como resultado de la movilidad del trabajador en el entorno de trabajo
            • absorción de una sustancia a través de varias vías, incluida la piel
            • exposición general como resultado de diferentes fuentes de contaminación, tanto ocupacional como no ocupacional
            • la cantidad de una sustancia absorbida por el sujeto que depende de factores distintos del grado de exposición, como el esfuerzo físico requerido por el trabajo, la ventilación o el clima
            • la cantidad de una sustancia absorbida por un sujeto dependiendo de factores individuales que pueden influir en la toxicocinética del agente tóxico en el organismo; por ejemplo, edad, sexo, características genéticas o estado funcional de los órganos donde la sustancia tóxica sufre biotransformación y eliminación.

                       

                      A pesar de estas ventajas, la monitorización biológica adolece aún hoy de importantes limitaciones, siendo las más significativas las siguientes:

                        • El número de posibles sustancias que pueden controlarse biológicamente es todavía bastante pequeño en la actualidad.
                        • En el caso de una exposición aguda, el monitoreo biológico proporciona información útil solo para la exposición a sustancias que se metabolizan rápidamente, por ejemplo, solventes aromáticos.
                        • La importancia de los indicadores biológicos no se ha definido claramente; por ejemplo, no siempre se sabe si los niveles de una sustancia medidos en material biológico reflejan la exposición actual o acumulativa (p. ej., cadmio y mercurio en la orina).
                        • Generalmente, los indicadores biológicos de dosis interna permiten evaluar el grado de exposición, pero no proporcionan datos que midan la cantidad real presente en el órgano crítico.
                        • A menudo no se tiene conocimiento de posibles interferencias en el metabolismo de las sustancias que están siendo monitoreadas por otras sustancias exógenas a las que el organismo está expuesto simultáneamente en el ambiente laboral y general.
                        • No siempre se tiene suficiente conocimiento sobre las relaciones existentes entre los niveles de exposición ambiental y los niveles de los indicadores biológicos por un lado, y entre los niveles de los indicadores biológicos y los posibles efectos sobre la salud por otro.
                        • El número de indicadores biológicos para los que existen índices de exposición biológica (BEI) en la actualidad es bastante limitado. Se necesita información de seguimiento para determinar si una sustancia, actualmente identificada como incapaz de causar un efecto adverso, puede demostrarse en un momento posterior que es dañina.
                        • Un BEI generalmente representa un nivel de un agente que es más probable que se observe en una muestra recolectada de un trabajador saludable que ha estado expuesto al químico en la misma medida que un trabajador con una exposición por inhalación al TLV (valor límite de umbral) promedio ponderado en el tiempo (TWA).

                                       

                                      Información Requerida para el Desarrollo de Métodos y Criterios para la Selección de Pruebas Biológicas

                                      La programación del seguimiento biológico requiere las siguientes condiciones básicas:

                                        • conocimiento del metabolismo de una sustancia exógena en el organismo humano (toxicocinética)
                                        • conocimiento de las alteraciones que se producen en el órgano crítico (toxicodinámica)
                                        • existencia de indicadores
                                        • existencia de métodos analíticos suficientemente precisos
                                        • posibilidad de utilizar muestras biológicas fácilmente obtenibles en las que se pueden medir los indicadores
                                        • existencia de relaciones dosis-efecto y dosis-respuesta y conocimiento de estas relaciones
                                        • validez predictiva de los indicadores.

                                                     

                                                    En este contexto, la validez de una prueba es el grado en que el parámetro bajo consideración predice la situación tal como es realmente (es decir, como lo mostrarían instrumentos de medición más precisos). La validez está determinada por la combinación de dos propiedades: sensibilidad y especificidad. Si una prueba posee una alta sensibilidad, esto significa que dará pocos falsos negativos; si posee alta especificidad, dará pocos falsos positivos (CEC 1985-1989).

                                                    Relación entre exposición, dosis interna y efectos

                                                    El estudio de la concentración de una sustancia en el ambiente de trabajo y la determinación simultánea de los indicadores de dosis y efecto en sujetos expuestos permite obtener información sobre la relación entre la exposición ocupacional y la concentración de la sustancia en muestras biológicas, y entre la último y los primeros efectos de la exposición.

                                                    El conocimiento de las relaciones entre la dosis de una sustancia y el efecto que produce es un requisito indispensable para poner en marcha un programa de vigilancia biológica. La evaluación de este relación dosis-efecto se basa en el análisis del grado de asociación existente entre el indicador de dosis y el indicador de efecto y en el estudio de las variaciones cuantitativas del indicador de efecto con cada variación del indicador de dosis. (Véase también el capítulo Toxicología, para una discusión más detallada de las relaciones relacionadas con la dosis).

                                                    Con el estudio de la relación dosis-efecto es posible identificar la concentración de la sustancia tóxica a la que el indicador de efecto supera los valores actualmente considerados no nocivos. Además, de esta manera también puede ser posible examinar cuál podría ser el nivel sin efecto.

                                                    Dado que no todos los individuos de un grupo reaccionan de la misma manera, es necesario examinar la relación dosis-respuesta, es decir, estudiar cómo responde el grupo a la exposición evaluando la aparición del efecto frente a la dosis interna. El termino respuesta denota el porcentaje de sujetos en el grupo que muestran una variación cuantitativa específica de un indicador de efecto en cada nivel de dosis.

                                                    Aplicaciones prácticas del monitoreo biológico

                                                    La aplicación práctica de un programa de monitoreo biológico requiere información sobre (1) el comportamiento de los indicadores utilizados en relación con la exposición, especialmente los relacionados con el grado, la continuidad y la duración de la exposición, (2) el intervalo de tiempo entre el final de la exposición y la medición de los indicadores, y (3) todos los factores fisiológicos y patológicos distintos de la exposición que pueden alterar los niveles del indicador.

                                                    En los siguientes artículos se presentará el comportamiento de una serie de indicadores biológicos de dosis y efecto que se utilizan para monitorear la exposición ocupacional a sustancias ampliamente utilizadas en la industria. La utilidad práctica y los límites se evaluarán para cada sustancia, con especial énfasis en el momento del muestreo y los factores de interferencia. Tales consideraciones serán útiles para establecer criterios para seleccionar una prueba biológica.

                                                    Tiempo de muestreo

                                                    Al seleccionar el momento del muestreo, se deben tener en cuenta los diferentes aspectos cinéticos del producto químico; en particular, es fundamental saber cómo se absorbe la sustancia a través de los pulmones, el tracto gastrointestinal y la piel, se distribuye posteriormente a los diferentes compartimentos del cuerpo, se biotransforma y finalmente se elimina. También es importante saber si el químico puede acumularse en el cuerpo.

                                                    Con respecto a la exposición a sustancias orgánicas, el tiempo de recogida de las muestras biológicas adquiere una importancia aún mayor dada la diferente velocidad de los procesos metabólicos implicados y, en consecuencia, la excreción más o menos rápida de la dosis absorbida.

                                                    Factores de interferencia

                                                    El uso correcto de los indicadores biológicos requiere un conocimiento profundo de aquellos factores que, aunque independientes de la exposición, pueden afectar los niveles de los indicadores biológicos. Los siguientes son los tipos más importantes de factores de interferencia (Alessio, Berlin y Foà 1987).

                                                    Los factores fisiológicos, como la dieta, el sexo y la edad, por ejemplo, pueden afectar los resultados. El consumo de pescado y crustáceos puede aumentar los niveles de arsénico en orina y mercurio en sangre. En sujetos femeninos con los mismos niveles de plomo en sangre que los hombres, los valores de protoporfirina eritrocítica son significativamente más altos en comparación con los de los sujetos masculinos. Los niveles de cadmio urinario aumentan con la edad.

                                                    Entre los hábitos personales que pueden distorsionar los niveles del indicador, el tabaquismo y el consumo de alcohol cobran especial importancia. Fumar puede provocar la absorción directa de sustancias naturalmente presentes en las hojas del tabaco (p. ej., cadmio), o de contaminantes presentes en el ambiente de trabajo que se han depositado en los cigarrillos (p. ej., plomo), o de productos de combustión (p. ej., monóxido de carbono).

                                                    El consumo de alcohol puede influir en los niveles de indicadores biológicos, ya que sustancias como el plomo están presentes de forma natural en las bebidas alcohólicas. Los bebedores empedernidos, por ejemplo, muestran niveles más altos de plomo en la sangre que los sujetos de control. La ingestión de alcohol puede interferir con la biotransformación y eliminación de compuestos industriales tóxicos: con una sola dosis, el alcohol puede inhibir el metabolismo de muchos solventes, por ejemplo, tricloroetileno, xileno, estireno y tolueno, debido a su competencia con el alcohol etílico por enzimas que son esenciales para la descomposición tanto del etanol como de los disolventes. La ingestión regular de alcohol también puede afectar el metabolismo de los solventes de una manera totalmente diferente al acelerar el metabolismo de los solventes, presumiblemente debido a la inducción del sistema oxidante de los microsomas. Dado que el etanol es la sustancia más importante capaz de inducir interferencia metabólica, es recomendable determinar indicadores de exposición para solventes solo en los días en que no se haya consumido alcohol.

                                                    Hay menos información disponible sobre los posibles efectos de las drogas en los niveles de indicadores biológicos. Se ha demostrado que la aspirina puede interferir en la transformación biológica del xileno en ácido metilhipúrico, y el salicilato de fenilo, un fármaco ampliamente utilizado como analgésico, puede aumentar significativamente los niveles de fenoles urinarios. El consumo de preparados antiácidos a base de aluminio puede dar lugar a un aumento de los niveles de aluminio en plasma y orina.

                                                    Se han observado marcadas diferencias en diferentes grupos étnicos en el metabolismo de solventes ampliamente utilizados como tolueno, xileno, tricloroetileno, tetracloroetileno y metilcloroformo.

                                                    Los estados patológicos adquiridos pueden influir en los niveles de indicadores biológicos. El órgano crítico puede comportarse de forma anómala con respecto a las pruebas de seguimiento biológico tanto por la acción específica del agente tóxico como por otras razones. Un ejemplo de situaciones del primer tipo es el comportamiento de los niveles de cadmio en orina: cuando se presenta la enfermedad tubular por cadmio, la excreción urinaria aumenta notablemente y los niveles de la prueba ya no reflejan el grado de exposición. Un ejemplo del segundo tipo de situación es el aumento de los niveles de protoporfirina eritrocitaria que se observa en sujetos con deficiencia de hierro que no muestran una absorción anormal de plomo.

                                                    Los cambios fisiológicos en los medios biológicos, por ejemplo, la orina, en los que se basan las determinaciones de los indicadores biológicos, pueden influir en los valores de la prueba. A efectos prácticos, solo se pueden obtener muestras puntuales de orina de las personas durante el trabajo, y la densidad variable de estas muestras significa que los niveles del indicador pueden fluctuar ampliamente en el transcurso de un solo día.

                                                    Para superar esta dificultad, es aconsejable eliminar las muestras sobrediluidas o sobreconcentradas según la gravedad específica seleccionada o los valores de creatinina. En particular, la orina con una gravedad específica inferior a 1010 o superior a 1030 o con una concentración de creatinina inferior a 0.5 g/l o superior a 3.0 g/l debe desecharse. Varios autores también sugieren ajustar los valores de los indicadores según la gravedad específica o expresar los valores según el contenido de creatinina urinaria.

                                                    Los cambios patológicos en los medios biológicos también pueden influir considerablemente en los valores de los indicadores biológicos. Por ejemplo, en sujetos anémicos expuestos a metales (mercurio, cadmio, plomo, etc.) los niveles sanguíneos del metal pueden ser más bajos de lo esperado en base a la exposición; esto se debe al bajo nivel de glóbulos rojos que transportan el metal tóxico en la circulación sanguínea.

                                                    Por tanto, cuando las determinaciones de sustancias tóxicas o metabolitos ligados a los glóbulos rojos se realizan en sangre total, siempre es recomendable determinar el hematocrito, que da una medida del porcentaje de glóbulos en sangre total.

                                                    Exposición múltiple a sustancias tóxicas presentes en el lugar de trabajo

                                                    En el caso de exposición combinada a más de una sustancia tóxica presente en el lugar de trabajo, pueden ocurrir interferencias metabólicas que pueden alterar el comportamiento de los indicadores biológicos y generar así serios problemas de interpretación. En estudios humanos, se han demostrado interferencias, por ejemplo, en la exposición combinada a tolueno y xileno, xileno y etilbenceno, tolueno y benceno, hexano y metiletilcetona, tetracloroetileno y tricloroetileno.

                                                    En particular, cabe señalar que cuando se inhibe la biotransformación de un disolvente, se reduce la excreción urinaria de su metabolito (posible subestimación del riesgo) mientras que aumentan los niveles del disolvente en sangre y aire espirado (posible sobreestimación del riesgo).

                                                    Así, en situaciones en las que sea posible medir simultáneamente las sustancias y sus metabolitos para interpretar el grado de interferencia inhibitoria, sería útil comprobar si los niveles de los metabolitos en orina son inferiores a los esperados y al mismo tiempo si la concentración de los disolventes en sangre y/o aire espirado es mayor.

                                                    Se han descrito interferencias metabólicas para exposiciones en las que las sustancias individuales están presentes en niveles cercanos ya veces por debajo de los valores límite actualmente aceptados. Las interferencias, sin embargo, no suelen ocurrir cuando la exposición a cada sustancia presente en el lugar de trabajo es baja.

                                                    Uso Práctico de Indicadores Biológicos

                                                    Los indicadores biológicos se pueden utilizar para diversos fines en la práctica de la salud ocupacional, en particular para (1) el control periódico de trabajadores individuales, (2) el análisis de la exposición de un grupo de trabajadores y (3) las evaluaciones epidemiológicas. Las pruebas utilizadas deben poseer las características de precisión, exactitud, buena sensibilidad y especificidad para minimizar el posible número de clasificaciones falsas.

                                                    Valores de referencia y grupos de referencia

                                                    Un valor de referencia es el nivel de un indicador biológico en la población general no expuesta ocupacionalmente a la sustancia tóxica en estudio. Es necesario hacer referencia a estos valores para comparar los datos obtenidos a través de programas de monitoreo biológico en una población que se presume expuesta. Los valores de referencia no deben confundirse con los valores límite, que generalmente son los límites legales o las pautas para la exposición ocupacional y ambiental (Alessio et al. 1992).

                                                    Cuando sea necesario comparar los resultados de los análisis de grupos, se debe conocer la distribución de los valores en el grupo de referencia y en el grupo en estudio porque solo así se puede realizar una comparación estadística. En estos casos, es fundamental intentar emparejar la población general (grupo de referencia) con el grupo expuesto por características similares como sexo, edad, estilo de vida y hábitos alimentarios.

                                                    Para obtener valores de referencia fiables es necesario asegurarse de que los sujetos que componen el grupo de referencia nunca han estado expuestos a las sustancias tóxicas, ya sea laboralmente o por condiciones particulares de contaminación ambiental.

                                                    Al evaluar la exposición a sustancias tóxicas se debe tener cuidado de no incluir sujetos que, aunque no estén expuestos directamente a la sustancia tóxica en cuestión, trabajan en el mismo lugar de trabajo, ya que si estos sujetos están, de hecho, expuestos indirectamente, la exposición del grupo puede ser, en consecuencia, subestimado.

                                                    Otra práctica a evitar, aunque aún está muy extendida, es el uso como referencia de valores reportados en la literatura que se derivan de listas de casos de otros países y que a menudo pueden haber sido recopilados en regiones donde existen diferentes situaciones de contaminación ambiental.

                                                    Seguimiento periódico de trabajadores individuales

                                                    El control periódico de los trabajadores individuales es obligatorio cuando los niveles de la sustancia tóxica en la atmósfera del entorno de trabajo se acercan al valor límite. Siempre que sea posible, es recomendable comprobar simultáneamente un indicador de exposición y un indicador de efecto. Los datos así obtenidos deben compararse con los valores de referencia y los valores límite sugeridos para la sustancia en estudio (ACGIH 1993).

                                                    Análisis de un grupo de trabajadores

                                                    El análisis de un grupo se vuelve obligatorio cuando los resultados de los indicadores biológicos utilizados pueden estar marcadamente influenciados por factores independientes de la exposición (dieta, concentración o dilución de la orina, etc.) y para los cuales existe un amplio rango de valores “normales”.

                                                    Para que el estudio grupal arroje resultados útiles, el grupo debe ser suficientemente numeroso y homogéneo en cuanto a exposición, sexo y, en el caso de algunos tóxicos, antigüedad en el trabajo. Cuanto más constantes sean los niveles de exposición a lo largo del tiempo, más fiables serán los datos. Una investigación llevada a cabo en un lugar de trabajo donde los trabajadores cambian frecuentemente de departamento o trabajo tendrá poco valor. Para una evaluación correcta de un estudio de grupo no es suficiente expresar los datos solo como valores medios y rango. También se debe tener en cuenta la distribución de frecuencias de los valores del indicador biológico en cuestión.

                                                    Evaluaciones epidemiológicas

                                                    Los datos obtenidos del seguimiento biológico de grupos de trabajadores también pueden utilizarse en estudios epidemiológicos transversales o prospectivos.

                                                    Los estudios transversales se pueden utilizar para comparar las situaciones existentes en diferentes departamentos de la fábrica o en diferentes industrias para establecer mapas de riesgo para los procesos de fabricación. Una dificultad que puede encontrarse en este tipo de aplicación radica en que los controles de calidad entre laboratorios aún no están suficientemente extendidos; por lo tanto, no se puede garantizar que diferentes laboratorios produzcan resultados comparables.

                                                    Los estudios prospectivos sirven para evaluar el comportamiento a lo largo del tiempo de los niveles de exposición para comprobar, por ejemplo, la eficacia de las mejoras ambientales o para correlacionar el comportamiento de los indicadores biológicos a lo largo de los años con el estado de salud de los sujetos monitorizados. Los resultados de tales estudios a largo plazo son muy útiles para resolver problemas que involucran cambios en el tiempo. En la actualidad, el monitoreo biológico se utiliza principalmente como un procedimiento adecuado para evaluar si la exposición actual se considera “segura”, pero aún no es válido para evaluar situaciones a lo largo del tiempo. Un nivel de exposición dado que se considera seguro hoy puede dejar de considerarse como tal en algún momento en el futuro.

                                                    Aspectos Éticos

                                                    Surgen algunas consideraciones éticas en relación con el uso de la vigilancia biológica como herramienta para evaluar la toxicidad potencial. Uno de los objetivos de dicho control es recopilar suficiente información para decidir qué nivel de cualquier efecto dado constituye un efecto indeseable; en ausencia de datos suficientes, cualquier perturbación se considerará indeseable. Es necesario evaluar las implicaciones regulatorias y legales de este tipo de información. Por lo tanto, debemos buscar la discusión social y el consenso sobre las formas en que se deben utilizar mejor los indicadores biológicos. En otras palabras, se requiere educación de los trabajadores, empleadores, comunidades y autoridades reguladoras sobre el significado de los resultados obtenidos por el monitoreo biológico para que nadie se alarme indebidamente o se sienta complacido.

                                                    Debe haber una comunicación adecuada con la persona a la que se le ha realizado la prueba sobre los resultados y su interpretación. Además, se debe comunicar claramente a todos los participantes si el uso de algunos indicadores es experimental o no.

                                                    El Código Internacional de Ética para Profesionales de la Salud Ocupacional, emitido por la Comisión Internacional de Salud Ocupacional en 1992, establece que “las pruebas biológicas y otras investigaciones deben elegirse desde el punto de vista de su validez para la protección de la salud del trabajador en cuestión, teniendo debidamente en cuenta su sensibilidad, su especificidad y su valor predictivo”. No se debe hacer uso de pruebas “que no sean confiables o que no tengan un valor predictivo suficiente en relación con los requisitos del trabajo asignado”. (Ver el capítulo Cuestiones éticas para mayor discusión y el texto del Código.)

                                                    Tendencias en la Regulación y Aplicación

                                                    El control biológico puede llevarse a cabo solo para un número limitado de contaminantes ambientales debido a la disponibilidad limitada de datos de referencia apropiados. Esto impone limitaciones importantes en el uso de la vigilancia biológica en la evaluación de la exposición.

                                                    La Organización Mundial de la Salud (OMS), por ejemplo, ha propuesto valores de referencia basados ​​en la salud solo para plomo, mercurio y cadmio. Estos valores se definen como niveles en sangre y orina no vinculados a ningún efecto adverso detectable. La Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) ha establecido índices de exposición biológica (BEI) para aproximadamente 26 compuestos; Los BEI se definen como “valores para determinantes que son indicadores del grado de exposición integrada a productos químicos industriales” (ACGIH 1995).

                                                     

                                                    Atrás

                                                    Definición y alcance

                                                    Ergonomía significa literalmente el estudio o la medición del trabajo. En este contexto, el término trabajo significa función humana con propósito; se extiende más allá del concepto más restringido de trabajo como trabajo por ganancia monetaria para incorporar todas las actividades mediante las cuales un operador humano racional persigue sistemáticamente un objetivo. Por lo tanto, incluye deportes y otras actividades de ocio, trabajo doméstico como el cuidado de los niños y el mantenimiento del hogar, la educación y la formación, la salud y los servicios sociales, y el control de los sistemas de ingeniería o la adaptación a ellos, por ejemplo, como pasajero en un vehículo.

                                                    El operador humano, el foco de estudio, puede ser un profesional capacitado que opera una máquina compleja en un entorno artificial, un cliente que casualmente ha comprado una nueva pieza de equipo para uso personal, un niño sentado en un salón de clases o una persona discapacitada en un silla de ruedas. El ser humano es altamente adaptable pero no infinitamente. Existen rangos de condiciones óptimas para cualquier actividad. Una de las tareas de la ergonomía es definir cuáles son estos rangos y explorar los efectos indeseables que ocurren si se transgreden los límites; por ejemplo, si se espera que una persona trabaje en condiciones de calor, ruido o vibración excesivos, o si la condición física o la carga de trabajo mental es demasiado alta o demasiado baja.

                                                    La ergonomía examina no solo la situación ambiental pasiva sino también las ventajas únicas del operador humano y las contribuciones que se pueden hacer si una situación de trabajo está diseñada para permitir y alentar a la persona a hacer el mejor uso de sus habilidades. Las habilidades humanas pueden caracterizarse no solo con referencia al operador humano genérico, sino también con respecto a aquellas habilidades más particulares que se requieren en situaciones específicas donde el alto desempeño es esencial. Por ejemplo, un fabricante de automóviles considerará el rango de tamaño físico y fuerza de la población de conductores que se espera que usen un modelo en particular para asegurarse de que los asientos sean cómodos, que los controles sean fácilmente identificables y estén al alcance, que haya una clara visibilidad hacia adelante y hacia atrás, y que los instrumentos internos sean fáciles de leer. También se tendrá en cuenta la facilidad de entrada y salida. Por el contrario, el diseñador de un coche de carreras asumirá que el conductor es atlético, por lo que la facilidad para entrar y salir, por ejemplo, no es importante y, de hecho, las características del diseño en su conjunto, en lo que se refiere al conductor, bien pueden ser importantes. adaptado a las dimensiones y preferencias de un conductor en particular para garantizar que pueda ejercer todo su potencial y habilidad como conductor.

                                                    En todas las situaciones, actividades y tareas el enfoque es la persona o personas involucradas. Se supone que la estructura, la ingeniería y cualquier otra tecnología está para servir al operador, no al revés.

                                                    Historia y estado

                                                    Hace aproximadamente un siglo se reconoció que las horas y condiciones de trabajo en algunas minas y fábricas no eran tolerables en términos de seguridad y salud, y se hizo evidente la necesidad de aprobar leyes para establecer límites permisibles en estos aspectos. La determinación y declaración de esos límites puede considerarse como el comienzo de la ergonomía. Fueron, dicho sea de paso, el comienzo de todas las actividades que ahora encuentran expresión a través del trabajo de la Organización Internacional del Trabajo (OIT).

                                                    La investigación, el desarrollo y la aplicación procedieron lentamente hasta la Segunda Guerra Mundial. Esto desencadenó un desarrollo muy acelerado de máquinas e instrumentación, como vehículos, aeronaves, tanques, armas y dispositivos de detección y navegación muy mejorados. A medida que avanzaba la tecnología, se disponía de una mayor flexibilidad para permitir la adaptación al operador, una adaptación que se hizo más necesaria porque la actuación humana limitaba el rendimiento del sistema. Si un vehículo motorizado puede viajar a una velocidad de solo unos pocos kilómetros por hora, no hay necesidad de preocuparse por el desempeño del conductor, pero cuando la velocidad máxima del vehículo aumenta por un factor de diez o cien, entonces el conductor tiene para reaccionar más rápidamente y no hay tiempo para corregir errores para evitar el desastre. Del mismo modo, a medida que se mejora la tecnología, hay menos necesidad de preocuparse por fallas mecánicas o eléctricas (por ejemplo) y se libera la atención para pensar en las necesidades del conductor.

                                                    Así, la ergonomía, en el sentido de adaptar la tecnología de ingeniería a las necesidades del operador, se vuelve simultáneamente más necesaria y más factible a medida que avanza la ingeniería.

                                                    El término ergonomía se empezó a utilizar alrededor de 1950, cuando las prioridades de la industria en desarrollo estaban tomando el relevo de las prioridades de las fuerzas armadas. El desarrollo de la investigación y la aplicación durante los siguientes treinta años se describe en detalle en Singleton (1982). Las agencias de las Naciones Unidas, en particular la OIT y la Organización Mundial de la Salud (OMS), se activaron en este campo en la década de 1960.

                                                    En la industria de la posguerra inmediata el objetivo primordial, compartido por la ergonomía, era una mayor productividad. Este era un objetivo factible para la ergonomía porque gran parte de la productividad industrial estaba determinada directamente por el esfuerzo físico de los trabajadores involucrados: la velocidad de ensamblaje y la velocidad de elevación y movimiento determinaban el alcance de la producción. Gradualmente, el poder mecánico reemplazó el poder muscular humano. Sin embargo, más potencia conduce a más accidentes por el simple principio de que un accidente es la consecuencia de la potencia en el lugar equivocado en el momento equivocado. Cuando las cosas suceden más rápido, el potencial de accidentes aumenta aún más. Así, la preocupación de la industria y el objetivo de la ergonomía se desplazaron gradualmente de la productividad a la seguridad. Esto ocurrió en la década de 1960 y principios de la de 1970. Aproximadamente y después de este tiempo, gran parte de la industria manufacturera pasó de la producción por lotes a la producción de flujo y proceso. En consecuencia, el papel del operador pasó de la participación directa al control y la inspección. Esto resultó en una menor frecuencia de accidentes debido a que el operador estaba más alejado de la escena de la acción pero en ocasiones en una mayor gravedad de los accidentes debido a la velocidad y potencia inherentes al proceso.

                                                    Cuando la producción está determinada por la velocidad a la que funcionan las máquinas, la productividad se convierte en una cuestión de mantener el sistema en funcionamiento: en otras palabras, el objetivo es la confiabilidad. Por lo tanto, el operador se convierte en un monitor, un solucionador de problemas y un mantenedor en lugar de un manipulador directo.

                                                    Este esbozo histórico de los cambios de la posguerra en la industria manufacturera podría sugerir que el ergónomo ha dejado regularmente un conjunto de problemas y ha asumido otro, pero este no es el caso por varias razones. Como se explicó anteriormente, las preocupaciones de la ergonomía son mucho más amplias que las de la industria manufacturera. Además de la ergonomía de producción, existe la ergonomía de producto o de diseño, es decir, adaptar la máquina o el producto al usuario. En la industria del automóvil, por ejemplo, la ergonomía es importante no solo para la fabricación de componentes y las líneas de producción, sino también para el eventual conductor, el pasajero y el encargado del mantenimiento. Ahora es una rutina en la comercialización de automóviles y en su evaluación crítica por parte de otros revisar la calidad de la ergonomía, teniendo en cuenta la conducción, la comodidad del asiento, el manejo, los niveles de ruido y vibración, la facilidad de uso de los controles, la visibilidad interior y exterior, etc. sobre.

                                                    Se sugirió anteriormente que el rendimiento humano generalmente se optimiza dentro de un rango de tolerancia de una variable relevante. Gran parte de la ergonomía inicial intentaba reducir tanto la producción de potencia muscular como la extensión y variedad del movimiento para garantizar que no se excedieran tales tolerancias. El mayor cambio en la situación laboral, la llegada de las computadoras, ha creado el problema opuesto. A menos que esté bien diseñado ergonómicamente, un espacio de trabajo con computadora puede inducir una postura demasiado fija, muy poco movimiento corporal y demasiada repetición de combinaciones particulares de movimientos articulares.

                                                    Esta breve reseña histórica pretende indicar que, aunque ha habido un desarrollo continuo de la ergonomía, ha tomado la forma de agregar más y más problemas en lugar de cambiar los problemas. Sin embargo, el corpus de conocimiento crece y se vuelve más confiable y válido, las normas de gasto de energía no dependen de cómo o por qué se gasta la energía, los problemas posturales son los mismos en los asientos de los aviones y frente a las pantallas de las computadoras, gran parte de la actividad humana ahora implica el uso de pantallas de video y existen principios bien establecidos basados ​​en una mezcla de evidencia de laboratorio y estudios de campo.

                                                    Ergonomía y Disciplinas Relacionadas

                                                    El desarrollo de una aplicación basada en la ciencia que es intermedia entre las tecnologías bien establecidas de ingeniería y medicina inevitablemente se superpone en muchas disciplinas relacionadas. En cuanto a su base científica, gran parte del conocimiento ergonómico se deriva de las ciencias humanas: anatomía, fisiología y psicología. Las ciencias físicas también contribuyen, por ejemplo, a resolver problemas de iluminación, calefacción, ruido y vibraciones.

                                                    La mayoría de los pioneros europeos en ergonomía fueron trabajadores de las ciencias humanas y es por esta razón que la ergonomía está bien equilibrada entre la fisiología y la psicología. Se requiere una orientación fisiológica como antecedente a problemas como gasto de energía, postura y aplicación de fuerzas, incluido el levantamiento. Se requiere una orientación psicológica para estudiar problemas como la presentación de información y la satisfacción laboral. Por supuesto, hay muchos problemas que requieren un enfoque mixto de ciencias humanas, como el estrés, la fatiga y el trabajo por turnos.

                                                    La mayoría de los pioneros estadounidenses en este campo estaban involucrados en psicología experimental o ingeniería y es por esta razón que sus títulos ocupacionales típicos:ingenieria humana y factores humanos— reflejan una diferencia en el énfasis (pero no en los intereses centrales) de la ergonomía europea. Esto también explica por qué la higiene ocupacional, debido a su estrecha relación con la medicina, particularmente la medicina ocupacional, se considera en los Estados Unidos bastante diferente de los factores humanos o la ergonomía. La diferencia en otras partes del mundo es menos marcada. La ergonomía se concentra en el operador humano en acción, la higiene ocupacional se concentra en los peligros para el operador humano presentes en el entorno ambiental. Así, el interés central del higienista ocupacional son los peligros tóxicos, que están fuera del alcance del ergónomo. El higienista ocupacional se preocupa por los efectos sobre la salud, ya sea a largo o corto plazo; el ergonomista está, por supuesto, preocupado por la salud, pero también está preocupado por otras consecuencias, como la productividad, el diseño del trabajo y el diseño del espacio de trabajo. La seguridad y la salud son las cuestiones genéricas que atraviesan la ergonomía, la higiene en el trabajo, la salud en el trabajo y la medicina del trabajo. Por lo tanto, no sorprende encontrar que en una gran institución de investigación, diseño o producción, estos temas a menudo se agrupan. Esto hace posible un abordaje basado en un equipo de expertos en estos temas separados, cada uno haciendo una contribución especializada al problema general de la salud, no sólo de los trabajadores de la institución sino también de los afectados por sus actividades y productos. Por el contrario, en las instituciones relacionadas con el diseño o la prestación de servicios, el ergónomo podría estar más cerca de los ingenieros y otros tecnólogos.

                                                    Quedará claro a partir de esta discusión que debido a que la ergonomía es interdisciplinaria y todavía bastante nueva, existe un problema importante de cómo debe adaptarse mejor a una organización existente. Se superpone a tantos otros campos porque se ocupa de las personas y las personas son el recurso básico y omnipresente de toda organización. Hay muchas maneras en las que se puede encajar, dependiendo de la historia y los objetivos de la organización en particular. Los criterios principales son que los objetivos ergonómicos se entiendan y aprecien y que los mecanismos para la implementación de las recomendaciones estén integrados en la organización.

                                                    Objetivos de la ergonomía

                                                    Ya estará claro que los beneficios de la ergonomía pueden manifestarse en muchas formas diferentes, en productividad y calidad, en seguridad y salud, en confiabilidad, en satisfacción laboral y en desarrollo personal.

                                                    La razón de esta amplitud de alcance es que su objetivo básico es la eficiencia en la actividad con un propósito, la eficiencia en el sentido más amplio de lograr el resultado deseado sin despilfarro, sin error y sin daño a la persona involucrada oa otros. No es eficiente gastar energía o tiempo innecesarios porque no se ha pensado lo suficiente en el diseño del trabajo, el espacio de trabajo, el entorno de trabajo y las condiciones de trabajo. No es eficiente lograr el resultado deseado a pesar del diseño de la situación y no con el apoyo de este.

                                                    El objetivo de la ergonomía es asegurar que la situación de trabajo esté en armonía con las actividades del trabajador. Este objetivo es evidentemente válido, pero lograrlo dista mucho de ser fácil por una variedad de razones. El operador humano es flexible y adaptable y hay un aprendizaje continuo, pero hay diferencias individuales bastante grandes. Algunas diferencias, como el tamaño físico y la fuerza, son obvias, pero otras, como las diferencias culturales y las diferencias en estilo y nivel de habilidad, son menos fáciles de identificar.

                                                    En vista de estas complejidades, podría parecer que la solución es proporcionar una situación flexible en la que el operador humano pueda optimizar una forma específicamente adecuada de hacer las cosas. Desafortunadamente, este enfoque a veces es impracticable porque la forma más eficiente a menudo no es obvia, con el resultado de que un trabajador puede seguir haciendo algo de la manera incorrecta o en las condiciones incorrectas durante años.

                                                    Por lo tanto, es necesario adoptar un enfoque sistemático: partir de una teoría sólida, establecer objetivos mensurables y comparar el éxito con estos objetivos. Los diversos objetivos posibles se consideran a continuación.

                                                    Seguridad y salud

                                                    No puede haber desacuerdo sobre la conveniencia de los objetivos de seguridad y salud. La dificultad surge del hecho de que ninguno de los dos es directamente medible: su logro se evalúa por su ausencia más que por su presencia. Los datos en cuestión siempre se refieren a desviaciones de la seguridad y la salud.

                                                    En el caso de la salud, gran parte de la evidencia es a largo plazo, ya que se basa en poblaciones en lugar de individuos. Por lo tanto, es necesario mantener registros cuidadosos durante largos períodos y adoptar un enfoque epidemiológico a través del cual se puedan identificar y medir los factores de riesgo. Por ejemplo, ¿cuáles deberían ser las horas máximas por día o por año requeridas de un trabajador en una estación de trabajo con computadora? Depende del diseño de la estación de trabajo, el tipo de trabajo y el tipo de persona (edad, visión, habilidades, etc.). Los efectos sobre la salud pueden ser diversos, desde problemas en las muñecas hasta apatía mental, por lo que es necesario realizar estudios exhaustivos que abarquen poblaciones bastante grandes y, al mismo tiempo, realizar un seguimiento de las diferencias dentro de las poblaciones.

                                                    La seguridad es más directamente medible en un sentido negativo en términos de tipos y frecuencias de accidentes y daños. Hay problemas para definir diferentes tipos de accidentes e identificar los factores causales, a menudo múltiples, y suele haber una relación distante entre el tipo de accidente y el grado de daño, desde ninguno hasta la fatalidad.

                                                    Sin embargo, se ha acumulado una enorme cantidad de evidencia sobre la seguridad y la salud durante los últimos cincuenta años y se han descubierto consistencias que pueden relacionarse con la teoría, las leyes y las normas y los principios operativos en tipos particulares de situaciones.

                                                    Productividad y eficiencia

                                                    La productividad suele definirse en términos de producción por unidad de tiempo, mientras que la eficiencia incorpora otras variables, en particular la relación entre producción y entrada. La eficiencia incorpora el costo de lo que se hace en relación con el logro, y en términos humanos esto requiere la consideración de las sanciones al operador humano.

                                                    En situaciones industriales, la productividad es relativamente fácil de medir: la cantidad producida se puede contar y el tiempo necesario para producirla es fácil de registrar. Los datos de productividad se utilizan a menudo en comparaciones antes/después de métodos, situaciones o condiciones de trabajo. Implica suposiciones sobre la equivalencia del esfuerzo y otros costos porque se basa en el principio de que el operador humano se desempeñará tan bien como sea factible en las circunstancias. Si la productividad es mayor, entonces las circunstancias deben ser mejores. Hay mucho para recomendar este enfoque simple, siempre que se use con la debida atención a los muchos posibles factores de complicación que pueden disfrazar lo que realmente está sucediendo. La mejor salvaguarda es tratar de asegurarse de que nada haya cambiado entre las situaciones de antes y después, excepto los aspectos que se están estudiando.

                                                    La eficiencia es una medida más amplia pero siempre más difícil. Por lo general, debe definirse específicamente para una situación particular y, al evaluar los resultados de cualquier estudio, se debe verificar la relevancia y validez de la definición en términos de las conclusiones que se extraen. Por ejemplo, ¿es más eficiente andar en bicicleta que caminar? Andar en bicicleta es mucho más productivo en cuanto a la distancia que se puede recorrer en una carretera en un tiempo determinado, y es más eficiente en cuanto al gasto energético por unidad de distancia o, para el ejercicio interior, porque el aparato necesario es más económico y sencillo . Por otro lado, el propósito del ejercicio puede ser el gasto de energía por razones de salud o para escalar una montaña en un terreno difícil; en estas circunstancias caminar será más eficiente. Por lo tanto, una medida de eficiencia tiene significado solo en un contexto bien definido.

                                                    Fiabilidad y calidad

                                                    Como se explicó anteriormente, la confiabilidad en lugar de la productividad se convierte en la medida clave en los sistemas de alta tecnología (por ejemplo, aviones de transporte, refinación de petróleo y generación de energía). Los controladores de dichos sistemas supervisan el rendimiento y contribuyen a la productividad y la seguridad realizando ajustes de sintonización para garantizar que las máquinas automáticas permanezcan en línea y funcionen dentro de los límites. Todos estos sistemas se encuentran en sus estados más seguros, ya sea cuando están inactivos o cuando funcionan de manera constante dentro del entorno de rendimiento diseñado. Se vuelven más peligrosos cuando se mueven o se mueven entre estados de equilibrio, por ejemplo, cuando un avión despega o se apaga un sistema de proceso. La alta confiabilidad es la característica clave no solo por razones de seguridad, sino también porque las paradas o paradas no planificadas son extremadamente costosas. La confiabilidad es sencilla de medir después del desempeño, pero es extremadamente difícil de predecir, excepto por referencia al desempeño anterior de sistemas similares. Cuando o si algo sale mal, el error humano es invariablemente una causa contribuyente, pero no es necesariamente un error por parte del controlador: los errores humanos pueden originarse en la etapa de diseño y durante la configuración y el mantenimiento. Ahora se acepta que tales sistemas complejos de alta tecnología requieren una contribución ergonómica considerable y continua desde el diseño hasta la evaluación de cualquier falla que ocurra.

                                                    La calidad está relacionada con la confiabilidad, pero es muy difícil, si no imposible, de medir. Tradicionalmente, en los sistemas de producción por lotes y de flujo, la calidad se ha verificado mediante inspección después de la salida, pero el principio actual establecido es combinar la producción y el mantenimiento de la calidad. Así, cada operador tiene una responsabilidad paralela como inspector. Por lo general, esto resulta ser más efectivo, pero puede significar abandonar los incentivos laborales basados ​​simplemente en la tasa de producción. En términos ergonómicos, tiene sentido tratar al operador como una persona responsable y no como una especie de robot programado para un desempeño repetitivo.

                                                    Satisfacción laboral y desarrollo personal.

                                                    Del principio de que el trabajador u operador humano debe ser reconocido como una persona y no como un robot, se deduce que deben tenerse en cuenta las responsabilidades, las actitudes, las creencias y los valores. Esto no es fácil porque hay muchas variables, en su mayoría detectables pero no cuantificables, y hay grandes diferencias individuales y culturales. No obstante, ahora se dedica un gran esfuerzo al diseño y la gestión del trabajo con el objetivo de garantizar que la situación sea tan satisfactoria como sea razonablemente practicable desde el punto de vista del operador. Algunas mediciones son posibles mediante el uso de técnicas de encuesta y algunos principios están disponibles basados ​​en características de trabajo como la autonomía y el empoderamiento.

                                                    Incluso aceptando que estos esfuerzos toman tiempo y cuestan dinero, todavía puede haber dividendos considerables al escuchar las sugerencias, opiniones y actitudes de las personas que realmente están haciendo el trabajo. Es posible que su enfoque no sea el mismo que el del diseñador de trabajo externo ni las suposiciones hechas por el diseñador o gerente de trabajo. Estas diferencias de puntos de vista son importantes y pueden proporcionar un cambio refrescante en la estrategia por parte de todos los involucrados.

                                                    Está bien establecido que el ser humano es un aprendiz continuo o puede serlo, dadas las condiciones adecuadas. La condición clave es proporcionar retroalimentación sobre el desempeño pasado y presente que se puede utilizar para mejorar el desempeño futuro. Además, dicha retroalimentación en sí misma actúa como un incentivo para el desempeño. Así todos ganan, el ejecutante y los responsables en un sentido más amplio de la actuación. De ello se deduce que hay mucho que ganar con la mejora del desempeño, incluido el autodesarrollo. El principio de que el desarrollo personal debe ser un aspecto de la aplicación de la ergonomía requiere mayores habilidades de diseño y gestión pero, si se puede aplicar con éxito, puede mejorar todos los aspectos del desempeño humano discutidos anteriormente.

                                                    La aplicación exitosa de la ergonomía a menudo se deriva de no hacer más que desarrollar la actitud o el punto de vista apropiado. Las personas involucradas son inevitablemente el factor central en cualquier esfuerzo humano y la consideración sistemática de sus ventajas, limitaciones, necesidades y aspiraciones es inherentemente importante.

                                                    Conclusión

                                                    La ergonomía es el estudio sistemático de las personas en el trabajo con el objetivo de mejorar la situación laboral, las condiciones de trabajo y las tareas realizadas. El énfasis está en adquirir evidencia relevante y confiable sobre la cual basar recomendaciones para cambios en situaciones específicas y en desarrollar teorías, conceptos, pautas y procedimientos más generales que contribuirán a la experiencia en continuo desarrollo disponible de la ergonomía.

                                                     

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                                                    Lunes, diciembre 20 2010 19: 16

                                                    Definiciones y Conceptos

                                                    Exposición, dosis y respuesta

                                                    Toxicidad es la capacidad intrínseca de un agente químico para afectar negativamente a un organismo.

                                                    Xenobióticos es un término para “sustancias extrañas”, es decir, extrañas al organismo. Su opuesto son los compuestos endógenos. Los xenobióticos incluyen fármacos, productos químicos industriales, venenos naturales y contaminantes ambientales.

                                                    Peligro es el potencial para que la toxicidad se realice en un entorno o situación específica.

                                                    Riesgo es la probabilidad de que ocurra un efecto adverso específico. A menudo se expresa como el porcentaje de casos en una población determinada y durante un período de tiempo específico. Una estimación de riesgo puede basarse en casos reales o una proyección de casos futuros, basada en extrapolaciones.

                                                    Clasificación de toxicidad y clasificación de toxicidad puede ser utilizado para propósitos regulatorios. La calificación de toxicidad es una clasificación arbitraria de dosis o niveles de exposición que causan efectos tóxicos. La clasificación puede ser "supertóxica", "altamente tóxica", "moderadamente tóxica", etc. Las clasificaciones más comunes se refieren a la toxicidad aguda. La clasificación de toxicidad se refiere a la agrupación de productos químicos en categorías generales según su efecto tóxico más importante. Dichas categorías pueden incluir alergénicos, neurotóxicos, cancerígenos, etc. Esta clasificación puede tener valor administrativo como advertencia y como información.

                                                    La relación dosis-efecto es la relación entre la dosis y el efecto a nivel individual. Un aumento en la dosis puede aumentar la intensidad de un efecto, o puede resultar en un efecto más severo. Puede obtenerse una curva dosis-efecto a nivel del organismo completo, la célula o la molécula diana. Algunos efectos tóxicos, como la muerte o el cáncer, no se clasifican, pero son efectos de "todo o nada".

                                                    La relación dosis-respuesta es la relación entre la dosis y el porcentaje de individuos que muestran un efecto específico. Con el aumento de la dosis, normalmente se verá afectado un mayor número de individuos de la población expuesta.

                                                    Es esencial en toxicología establecer relaciones dosis-efecto y dosis-respuesta. En los estudios médicos (epidemiológicos), un criterio que se utiliza a menudo para aceptar una relación causal entre un agente y una enfermedad es que el efecto o la respuesta sean proporcionales a la dosis.

                                                    Se pueden trazar varias curvas dosis-respuesta para una sustancia química, una para cada tipo de efecto. La curva dosis-respuesta para la mayoría de los efectos tóxicos (cuando se estudia en grandes poblaciones) tiene forma sigmoidea. Por lo general, hay un rango de dosis bajas en el que no se detecta respuesta; a medida que aumenta la dosis, la respuesta sigue una curva ascendente que generalmente alcanzará una meseta con una respuesta del 100%. La curva dosis-respuesta refleja las variaciones entre los individuos de una población. La pendiente de la curva varía de químico a químico y entre diferentes tipos de efectos. Para algunas sustancias químicas con efectos específicos (carcinógenos, iniciadores, mutágenos), la curva dosis-respuesta puede ser lineal desde la dosis cero dentro de un cierto rango de dosis. Esto significa que no existe un umbral y que incluso las dosis pequeñas representan un riesgo. Por encima de ese rango de dosis, el riesgo puede aumentar a una tasa mayor que la lineal.

                                                    La variación en la exposición durante el día y la duración total de la exposición durante la vida de una persona pueden ser tan importantes para el resultado (respuesta) como el nivel de dosis medio o promedio o incluso integrado. Las exposiciones pico altas pueden ser más dañinas que un nivel de exposición más uniforme. Este es el caso de algunos disolventes orgánicos. Por otro lado, para algunos carcinógenos se ha demostrado experimentalmente que el fraccionamiento de una dosis única en varias exposiciones con la misma dosis total puede ser más eficaz en la producción de tumores.

                                                    A dosificar a menudo se expresa como la cantidad de un xenobiótico que ingresa a un organismo (en unidades como mg/kg de peso corporal). La dosis puede expresarse de diferentes formas (más o menos informativas): dosis de exposición, que es la concentración en el aire de contaminante inhalado durante un determinado período de tiempo (en higiene laboral suele ser de ocho horas), o la retenido or dosis absorbida (en higiene industrial también llamado el carga corporal), que es la cantidad presente en el cuerpo en un momento determinado durante o después de la exposición. Él dosis tisular es la cantidad de sustancia en un tejido específico y la dosis objetivo es la cantidad de sustancia (generalmente un metabolito) unida a la molécula crítica. La dosis objetivo se puede expresar como mg de enlace químico por mg de una macromolécula específica en el tejido. Para aplicar este concepto, se necesita información sobre el mecanismo de acción tóxica a nivel molecular. La dosis objetivo se asocia más exactamente con el efecto tóxico. La dosis de exposición o la carga corporal pueden estar más fácilmente disponibles, pero están relacionados con el efecto de manera menos precisa.

                                                    En el concepto de dosis se suele incluir un aspecto temporal, aunque no siempre se exprese. La dosis teórica según la ley de Haber es D = ct, donde D es dosis, c es la concentración del xenobiótico en el aire y t la duración de la exposición a la sustancia química. Si este concepto se utiliza a nivel molecular o de órgano diana, se puede utilizar la cantidad por mg de tejido o molécula durante un tiempo determinado. El aspecto del tiempo suele ser más importante para comprender las exposiciones repetidas y los efectos crónicos que para las exposiciones únicas y los efectos agudos.

                                                    Efectos aditivos ocurren como resultado de la exposición a una combinación de sustancias químicas, donde las toxicidades individuales simplemente se suman entre sí (1+1= 2). Cuando los productos químicos actúan a través del mismo mecanismo, se supone que sus efectos son aditivos, aunque no siempre es así en la realidad. La interacción entre productos químicos puede resultar en una inhibición (antagonismo), con un efecto menor que el esperado de la suma de los efectos de los productos químicos individuales (1+1 2). Alternativamente, una combinación de sustancias químicas puede producir un efecto más pronunciado de lo que se esperaría por adición (aumento de la respuesta entre los individuos o un aumento en la frecuencia de la respuesta en una población), esto se denomina sinergismo (1+1 >2).

                                                    Tiempo de latencia es el tiempo entre la primera exposición y la aparición de un efecto o respuesta detectable. El término se utiliza a menudo para los efectos cancerígenos, en los que los tumores pueden aparecer mucho tiempo después del inicio de la exposición y, a veces, mucho después de que cesa la exposición.

                                                    A umbral de dosis es un nivel de dosis por debajo del cual no se produce ningún efecto observable. Se cree que existen umbrales para ciertos efectos, como los efectos tóxicos agudos; pero no para otros, como los efectos cancerígenos (por iniciadores formadores de aductos de ADN). Sin embargo, la mera ausencia de una respuesta en una población determinada no debe tomarse como prueba de la existencia de un umbral. La ausencia de respuesta podría deberse a simples fenómenos estadísticos: un efecto adverso que ocurre con baja frecuencia puede no ser detectable en una población pequeña.

                                                    LD50 (dosis efectiva) es la dosis que causa un 50% de letalidad en una población animal. el dl50 se da a menudo en la literatura más antigua como una medida de la toxicidad aguda de los productos químicos. Cuanto mayor sea la LD50, menor es la toxicidad aguda. Un químico altamente tóxico (con un bajo LD50) se ha dicho intenso. No existe una correlación necesaria entre la toxicidad aguda y crónica. disfunción eréctil50 (dosis efectiva) es la dosis que causa un efecto específico distinto de la letalidad en el 50% de los animales.

                                                    NOEL (NOAEL) significa el nivel sin efectos (adversos) observados, o la dosis más alta que no causa un efecto tóxico. Para establecer un NOEL se requieren múltiples dosis, una gran población e información adicional para garantizar que la ausencia de una respuesta no sea simplemente un fenómeno estadístico. LOÉL es la dosis efectiva más baja observada en una curva de dosis-respuesta, o la dosis más baja que causa un efecto.

                                                    A factor de seguridad es un número arbitrario formal con el que se divide el NOEL o LOEL derivado de experimentos con animales para obtener una dosis permisible tentativa para humanos. Esto se usa a menudo en el área de toxicología alimentaria, pero también se puede usar en toxicología ocupacional. También se puede usar un factor de seguridad para la extrapolación de datos de poblaciones pequeñas a poblaciones más grandes. Los factores de seguridad van desde 100 al 103. Por lo general, un factor de seguridad de dos puede ser suficiente para proteger de un efecto menos grave (como la irritación) y se puede usar un factor de hasta 1,000 para efectos muy graves (como el cáncer). El termino factor de seguridad podría ser mejor reemplazado por el término Protección factor o incluso, factor de incertidumbre. El uso de este último término refleja incertidumbres científicas, como si los datos exactos de dosis-respuesta se pueden traducir de animales a humanos para el químico, efecto tóxico o situación de exposición en particular.

                                                    Extrapolaciones son estimaciones cualitativas o cuantitativas teóricas de la toxicidad (extrapolaciones de riesgo) derivadas de la traducción de datos de una especie a otra o de un conjunto de datos de respuesta a la dosis (típicamente en el rango de dosis alta) a regiones de respuesta a la dosis donde no existen datos. Por lo general, se deben hacer extrapolaciones para predecir respuestas tóxicas fuera del rango de observación. El modelado matemático se utiliza para extrapolaciones basadas en la comprensión del comportamiento del químico en el organismo (modelado toxicocinético) o en la comprensión de las probabilidades estadísticas de que ocurran eventos biológicos específicos (modelos basados ​​en la biología o el mecanismo). Algunas agencias nacionales han desarrollado sofisticados modelos de extrapolación como un método formalizado para predecir riesgos con fines regulatorios. (Consulte la discusión sobre la evaluación de riesgos más adelante en el capítulo).

                                                    Efectos sistémicos son efectos tóxicos en tejidos distantes de la vía de absorción.

                                                    El organo objetivo es el órgano primario o más sensible afectado después de la exposición. El mismo químico que ingresa al cuerpo por diferentes vías de exposición, dosis, tasa de dosis, sexo y especie puede afectar diferentes órganos diana. La interacción entre productos químicos, o entre productos químicos y otros factores, también puede afectar a diferentes órganos diana.

                                                    Efectos agudos ocurren después de una exposición limitada y poco tiempo (horas, días) después de la exposición y pueden ser reversibles o irreversibles.

                                                    Efectos crónicos ocurren después de una exposición prolongada (meses, años, décadas) y/o persisten después de que ha cesado la exposición.

                                                    Agudo exposición es una exposición de corta duración, mientras que exposición crónica es una exposición a largo plazo (a veces de por vida).

                                                    Tolerancia a una sustancia química puede ocurrir cuando las exposiciones repetidas dan como resultado una respuesta más baja de lo que se hubiera esperado sin un tratamiento previo.

                                                    Captación y Disposición

                                                    Procesos de transporte

                                                    Difusión. Para entrar en el organismo y llegar a un sitio donde se produce el daño, una sustancia extraña tiene que atravesar varias barreras, incluidas las células y sus membranas. La mayoría de las sustancias tóxicas atraviesan las membranas de forma pasiva por difusión. Esto puede ocurrir para moléculas pequeñas solubles en agua al pasar a través de canales acuosos o, para moléculas solubles en grasa, por disolución y difusión a través de la parte lipídica de la membrana. El etanol, una molécula pequeña que es tanto soluble en agua como en grasa, se difunde rápidamente a través de las membranas celulares.

                                                    Difusión de ácidos y bases débiles.. Los ácidos y bases débiles pueden atravesar fácilmente las membranas en su forma liposoluble no ionizada, mientras que las formas ionizadas son demasiado polares para pasar. El grado de ionización de estas sustancias depende del pH. Si existe un gradiente de pH a través de una membrana, se acumularán en un lado. La excreción urinaria de ácidos y bases débiles depende en gran medida del pH urinario. El pH fetal o embrionario es algo más alto que el pH materno, lo que provoca una ligera acumulación de ácidos débiles en el feto o el embrión.

                                                    Difusión facilitada. Los portadores de la membrana pueden facilitar el paso de una sustancia. La difusión facilitada es similar a los procesos enzimáticos en que está mediada por proteínas, es altamente selectiva y saturable. Otras sustancias pueden inhibir el transporte facilitado de xenobióticos.

                                                    Transporte activo. Algunas sustancias se transportan activamente a través de las membranas celulares. Este transporte está mediado por proteínas transportadoras en un proceso análogo al de las enzimas. El transporte activo es similar a la difusión facilitada, pero puede ocurrir contra un gradiente de concentración. Requiere aporte de energía y un inhibidor metabólico puede bloquear el proceso. La mayoría de los contaminantes ambientales no se transportan activamente. Una excepción es la secreción tubular activa y la reabsorción de metabolitos ácidos en los riñones.

                                                    Fagocitosis es un proceso en el que células especializadas, como los macrófagos, engullen partículas para su posterior digestión. Este proceso de transporte es importante, por ejemplo, para la eliminación de partículas en los alvéolos.

                                                    Flujo a granel. Las sustancias también se transportan en el cuerpo junto con el movimiento del aire en el sistema respiratorio durante la respiración y los movimientos de la sangre, la linfa o la orina.

                                                    Filtración. Debido a la presión hidrostática u osmótica, el agua fluye a granel a través de los poros del endotelio. Cualquier soluto que sea lo suficientemente pequeño se filtrará junto con el agua. La filtración se produce hasta cierto punto en el lecho capilar de todos los tejidos, pero es particularmente importante en la formación de la orina primaria en los glomérulos renales.

                                                    Absorción

                                                    La absorción es la captación de una sustancia del medio ambiente en el organismo. El término generalmente incluye no solo la entrada al tejido de barrera sino también el transporte posterior a la sangre circulante.

                                                    Absorción pulmonar. Los pulmones son la vía principal de depósito y absorción de pequeñas partículas, gases, vapores y aerosoles transportados por el aire. Para los gases y vapores altamente solubles en agua, una parte significativa de la captación se produce en la nariz y el árbol respiratorio, pero para las sustancias menos solubles se produce principalmente en los alvéolos pulmonares. Los alvéolos tienen una superficie muy grande (alrededor de 100 m2 Inhumanos). Además, la barrera de difusión es extremadamente pequeña, con solo dos capas de células delgadas y una distancia del orden de micrómetros desde el aire alveolar hasta la circulación sanguínea sistémica. Esto hace que los pulmones sean muy eficientes no solo en el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono, sino también de otros gases y vapores. En general, la difusión a través de la pared alveolar es tan rápida que no limita la captación. En cambio, la tasa de absorción depende del flujo (ventilación pulmonar, gasto cardíaco) y la solubilidad (sangre: coeficiente de partición de aire). Otro factor importante es la eliminación metabólica. La importancia relativa de estos factores para la absorción pulmonar varía mucho para diferentes sustancias. La actividad física da como resultado un aumento de la ventilación pulmonar y el gasto cardíaco, y una disminución del flujo sanguíneo hepático (y, por lo tanto, de la tasa de biotransformación). Para muchas sustancias inhaladas esto conduce a un marcado aumento en la absorción pulmonar.

                                                    Absorción percutánea. La piel es una barrera muy eficaz. Además de su papel termorregulador, está diseñado para proteger al organismo de los microorganismos, la radiación ultravioleta y otros agentes nocivos, así como de la pérdida excesiva de agua. La distancia de difusión en la dermis es del orden de décimas de milímetro. Además, la capa de queratina tiene una resistencia a la difusión muy alta para la mayoría de las sustancias. Sin embargo, puede ocurrir una absorción dérmica significativa que resulte en toxicidad para algunas sustancias—sustancias liposolubles altamente tóxicas como los insecticidas organofosforados y los solventes orgánicos, por ejemplo. Es probable que ocurra una absorción significativa después de la exposición a sustancias líquidas. La absorción percutánea de vapor puede ser importante para solventes con muy baja presión de vapor y alta afinidad por el agua y la piel.

                                                    Absorción gastrointestinal ocurre después de la ingestión accidental o intencional. Las partículas más grandes originalmente inhaladas y depositadas en las vías respiratorias pueden tragarse después del transporte mucociliar a la faringe. Prácticamente todas las sustancias solubles se absorben eficientemente en el tracto gastrointestinal. El bajo pH del intestino puede facilitar la absorción, por ejemplo, de metales.

                                                    Otras rutas. En las pruebas de toxicidad y otros experimentos, a menudo se usan vías especiales de administración por conveniencia, aunque son raras y, por lo general, no son relevantes en el entorno laboral. Estas rutas incluyen inyecciones intravenosas (IV), subcutáneas (sc), intraperitoneales (ip) e intramusculares (im). En general, las sustancias se absorben a un ritmo mayor y más completo por estas vías, especialmente después de la inyección IV. Esto conduce a picos de concentración de corta duración pero altos que pueden aumentar la toxicidad de una dosis.

                                                    Distribución

                                                    La distribución de una sustancia dentro del organismo es un proceso dinámico que depende de las tasas de absorción y eliminación, así como del flujo sanguíneo a los diferentes tejidos y sus afinidades por la sustancia. Las moléculas pequeñas, sin carga, solubles en agua, los cationes univalentes y la mayoría de los aniones se difunden fácilmente y eventualmente alcanzarán una distribución relativamente uniforme en el cuerpo.

                                                    Volumen de distribucion es la cantidad de una sustancia en el cuerpo en un momento dado, dividida por la concentración en sangre, plasma o suero en ese momento. El valor no tiene significado como volumen físico, ya que muchas sustancias no están uniformemente distribuidas en el organismo. Un volumen de distribución inferior a un l/kg de peso corporal indica una distribución preferencial en la sangre (o suero o plasma), mientras que un valor superior a uno indica una preferencia por los tejidos periféricos como el tejido adiposo por las sustancias liposolubles.

                                                    Acumulación es la acumulación de una sustancia en un tejido u órgano a niveles más altos que en la sangre o el plasma. También puede referirse a una acumulación gradual con el tiempo en el organismo. Muchos xenobióticos son altamente liposolubles y tienden a acumularse en el tejido adiposo, mientras que otros tienen especial afinidad por el hueso. Por ejemplo, el calcio en los huesos puede intercambiarse por cationes de plomo, estroncio, bario y radio, y los grupos hidroxilo en los huesos pueden intercambiarse por fluoruro.

                                                    Barreras. Los vasos sanguíneos del cerebro, los testículos y la placenta tienen características anatómicas especiales que inhiben el paso de moléculas grandes como las proteínas. Estas características, a menudo denominadas barreras sangre-cerebro, sangre-testículos y sangre-placenta, pueden dar la falsa impresión de que impiden el paso de cualquier sustancia. Estas barreras tienen poca o ninguna importancia para los xenobióticos que pueden difundirse a través de las membranas celulares.

                                                    Unión de sangre. Las sustancias pueden estar unidas a los glóbulos rojos oa los componentes del plasma, o estar sueltas en la sangre. El monóxido de carbono, el arsénico, el mercurio orgánico y el cromo hexavalente tienen una alta afinidad por los glóbulos rojos, mientras que el mercurio inorgánico y el cromo trivalente muestran preferencia por las proteínas plasmáticas. Varias otras sustancias también se unen a las proteínas plasmáticas. Solo la fracción no unida está disponible para filtración o difusión en los órganos de eliminación. Por lo tanto, la unión a la sangre puede aumentar el tiempo de residencia en el organismo pero disminuir la absorción por los órganos diana.

                                                    Eliminación

                                                    Eliminación es la desaparición de una sustancia en el organismo. La eliminación puede implicar la excreción del organismo o la transformación en otras sustancias no captadas por un método de medición específico. La velocidad de desaparición puede expresarse mediante la constante de velocidad de eliminación, el tiempo medio biológico o el aclaramiento.

                                                    Curva de concentración-tiempo. La curva de concentración en sangre (o plasma) frente al tiempo es una forma conveniente de describir la absorción y disposición de un xenobiótico.

                                                    Área bajo la curva (AUC) es la integral de la concentración en sangre (plasma) a lo largo del tiempo. Cuando la saturación metabólica y otros procesos no lineales están ausentes, el AUC es proporcional a la cantidad de sustancia absorbida.

                                                    Medio tiempo biológico (o vida media) es el tiempo necesario después del final de la exposición para reducir la cantidad en el organismo a la mitad. Como suele ser difícil evaluar la cantidad total de una sustancia, se utilizan medidas como la concentración en sangre (plasma). El tiempo medio debe usarse con precaución, ya que puede cambiar, por ejemplo, con la dosis y la duración de la exposición. Además, muchas sustancias tienen curvas de descomposición complejas con varios semitiempos.

                                                    Biodisponibilidad es la fracción de una dosis administrada que ingresa a la circulación sistémica. En ausencia de aclaramiento presistémico, o metabolismo de primer paso, la fracción es uno. En la exposición oral, la eliminación presistémica puede deberse al metabolismo dentro del contenido gastrointestinal, la pared intestinal o el hígado. El metabolismo de primer paso reducirá la absorción sistémica de la sustancia y, en cambio, aumentará la absorción de metabolitos. Esto puede conducir a un patrón de toxicidad diferente.

                                                    Outlet es el volumen de sangre (plasma) por unidad de tiempo completamente eliminado de una sustancia. Para distinguirlo del aclaramiento renal, por ejemplo, a menudo se agrega el prefijo total, metabólico o sanguíneo (plasma).

                                                    Aclaramiento intrínseco es la capacidad de las enzimas endógenas para transformar una sustancia, y también se expresa en volumen por unidad de tiempo. Si el aclaramiento intrínseco en un órgano es mucho más bajo que el flujo sanguíneo, se dice que el metabolismo tiene una capacidad limitada. Por el contrario, si el aclaramiento intrínseco es mucho mayor que el flujo sanguíneo, el metabolismo está limitado por el flujo.

                                                    Excreción

                                                    La excreción es la salida del organismo de una sustancia y sus productos de biotransformación.

                                                    Excreción en orina y bilis. Los riñones son los órganos excretores más importantes. Algunas sustancias, especialmente los ácidos de alto peso molecular, se excretan con la bilis. Una fracción de las sustancias excretadas por vía biliar puede reabsorberse en los intestinos. Este proceso, circulación enterohepática, es común para las sustancias conjugadas después de la hidrólisis intestinal del conjugado.

                                                    Otras vías de excreción. Algunas sustancias, como los disolventes orgánicos y los productos de descomposición, como la acetona, son lo suficientemente volátiles como para excretar una fracción considerable por exhalación después de la inhalación. Las moléculas pequeñas solubles en agua, así como las solubles en grasa, se secretan fácilmente al feto a través de la placenta y a la leche en los mamíferos. Para la madre, la lactancia puede ser una vía de excreción cuantitativamente importante para las sustancias químicas liposolubles persistentes. La descendencia puede estar expuesta secundariamente a través de la madre durante el embarazo así como durante la lactancia. Los compuestos solubles en agua pueden excretarse hasta cierto punto en el sudor y la saliva. Estas rutas son generalmente de menor importancia. Sin embargo, como se produce y traga un gran volumen de saliva, la excreción de saliva puede contribuir a la reabsorción del compuesto. Algunos metales, como el mercurio, se excretan uniéndose permanentemente a los grupos sulfhidrilo de la queratina del cabello.

                                                    Modelos toxicocinéticos

                                                    Los modelos matemáticos son herramientas importantes para comprender y describir la absorción y disposición de sustancias extrañas. La mayoría de los modelos son compartimentales, es decir, el organismo está representado por uno o más compartimentos. Un compartimento es un volumen teóricamente físico y químico en el que se supone que la sustancia se distribuye de forma homogénea e instantánea. Los modelos simples pueden expresarse como una suma de términos exponenciales, mientras que los más complicados requieren procedimientos numéricos en una computadora para su solución. Los modelos se pueden subdividir en dos categorías, descriptivos y fisiológicos.

                                                    In descriptivo modelos, el ajuste a los datos medidos se realiza cambiando los valores numéricos de los parámetros del modelo o incluso la propia estructura del modelo. La estructura del modelo normalmente tiene poco que ver con la estructura del organismo. Las ventajas del enfoque descriptivo son que se hacen pocas suposiciones y que no hay necesidad de datos adicionales. Una desventaja de los modelos descriptivos es su utilidad limitada para las extrapolaciones.

                                                    Modelos fisiológicos se construyen a partir de datos fisiológicos, anatómicos y otros datos independientes. Luego, el modelo se refina y se valida comparándolo con datos experimentales. Una ventaja de los modelos fisiológicos es que se pueden utilizar con fines de extrapolación. Por ejemplo, la influencia de la actividad física en la captación y eliminación de sustancias inhaladas puede predecirse a partir de ajustes fisiológicos conocidos en la ventilación y el gasto cardíaco. Una desventaja de los modelos fisiológicos es que requieren una gran cantidad de datos independientes.

                                                    Biotransformación

                                                    Biotransformación es un proceso que conduce a una conversión metabólica de compuestos extraños (xenobióticos) en el cuerpo. El proceso a menudo se denomina metabolismo de xenobióticos. Como regla general, el metabolismo convierte los xenobióticos solubles en lípidos en metabolitos grandes solubles en agua que pueden excretarse de manera efectiva.

                                                    El hígado es el sitio principal de biotransformación. Todos los xenobióticos tomados del intestino son transportados al hígado por un solo vaso sanguíneo (Vena porta). Si se ingiere en pequeñas cantidades, una sustancia extraña puede metabolizarse por completo en el hígado antes de llegar a la circulación general y a otros órganos (efecto de primer paso). Los xenobióticos inhalados se distribuyen a través de la circulación general al hígado. En ese caso, solo una fracción de la dosis se metaboliza en el hígado antes de llegar a otros órganos.

                                                    Las células del hígado contienen varias enzimas que oxidan los xenobióticos. Esta oxidación generalmente activa el compuesto: se vuelve más reactivo que la molécula original. En la mayoría de los casos, el metabolito oxidado es metabolizado por otras enzimas en una segunda fase. Estas enzimas conjugan el metabolito con un sustrato endógeno, de modo que la molécula se vuelve más grande y más polar. Esto facilita la excreción.

                                                    Las enzimas que metabolizan los xenobióticos también están presentes en otros órganos como los pulmones y los riñones. En estos órganos pueden jugar papeles específicos y cualitativamente importantes en el metabolismo de ciertos xenobióticos. Los metabolitos formados en un órgano pueden metabolizarse más en un segundo órgano. Las bacterias en el intestino también pueden participar en la biotransformación.

                                                    Los metabolitos de los xenobióticos pueden excretarse por los riñones o por la bilis. También se pueden exhalar a través de los pulmones o unirse a moléculas endógenas en el cuerpo.

                                                    La relación entre biotransformación y toxicidad es compleja. La biotransformación puede verse como un proceso necesario para la supervivencia. Protege al organismo contra la toxicidad evitando la acumulación de sustancias nocivas en el organismo. Sin embargo, en la biotransformación se pueden formar metabolitos intermediarios reactivos, y estos son potencialmente dañinos. Esto se llama activación metabólica. Por lo tanto, la biotransformación también puede inducir toxicidad. Los metabolitos intermediarios oxidados que no están conjugados pueden unirse y dañar las estructuras celulares. Si, por ejemplo, un metabolito xenobiótico se une al ADN, se puede inducir una mutación (ver “Toxicología genética”). Si el sistema de biotransformación está sobrecargado, puede ocurrir una destrucción masiva de proteínas esenciales o membranas lipídicas. Esto puede provocar la muerte celular (consulte “Lesión celular y muerte celular”).

                                                    Metabolismo es una palabra que a menudo se usa indistintamente con biotransformación. Denota reacciones químicas de descomposición o síntesis catalizadas por enzimas en el cuerpo. Los nutrientes de los alimentos, los compuestos endógenos y los xenobióticos se metabolizan en el cuerpo.

                                                    Activación metabólica significa que un compuesto menos reactivo se convierte en una molécula más reactiva. Esto suele ocurrir durante las reacciones de la Fase 1.

                                                    Inactivación metabólica significa que una molécula activa o tóxica se convierte en un metabolito menos activo. Esto suele ocurrir durante las reacciones de fase 2. En ciertos casos, un metabolito inactivado puede reactivarse, por ejemplo, mediante escisión enzimática.

                                                    Reacción de fase 1 se refiere al primer paso en el metabolismo xenobiótico. Por lo general, significa que el compuesto está oxidado. La oxidación generalmente hace que el compuesto sea más soluble en agua y facilita otras reacciones.

                                                    Enzimas del citocromo P450 son un grupo de enzimas que oxidan preferentemente xenobióticos en reacciones de Fase 1. Las diferentes enzimas están especializadas para el manejo de grupos específicos de xenobióticos con ciertas características. Las moléculas endógenas también son sustratos. Las enzimas del citocromo P450 son inducidas por xenobióticos de una manera específica. La obtención de datos de inducción sobre el citocromo P450 puede brindar información sobre la naturaleza de las exposiciones previas (consulte “Determinantes genéticos de la respuesta tóxica”).

                                                    Reacción de fase 2 se refiere al segundo paso en el metabolismo xenobiótico. Por lo general, significa que el compuesto oxidado está conjugado con (acoplado a) una molécula endógena. Esta reacción aumenta aún más la solubilidad en agua. Muchos metabolitos conjugados se excretan activamente a través de los riñones.

                                                    Transferasas son un grupo de enzimas que catalizan reacciones de fase 2. Conjugan xenobióticos con compuestos endógenos como glutatión, aminoácidos, ácido glucurónico o sulfato.

                                                    El glutatión es una molécula endógena, un tripéptido, que se conjuga con xenobióticos en reacciones de fase 2. Está presente en todas las células (y en las células del hígado en altas concentraciones) y generalmente protege de los xenobióticos activados. Cuando se agota el glutatión, pueden ocurrir reacciones tóxicas entre los metabolitos xenobióticos activados y las proteínas, los lípidos o el ADN.

                                                    Inducción significa que las enzimas involucradas en la biotransformación aumentan (en actividad o cantidad) como respuesta a la exposición a xenobióticos. En algunos casos, en unos pocos días, la actividad enzimática puede aumentar varias veces. La inducción a menudo se equilibra para que las reacciones de la Fase 1 y la Fase 2 aumenten simultáneamente. Esto puede conducir a una biotransformación más rápida y puede explicar la tolerancia. Por el contrario, la inducción desequilibrada puede aumentar la toxicidad.

                                                    Inhibición de biotransformación puede ocurrir si dos xenobióticos son metabolizados por la misma enzima. Los dos sustratos tienen que competir y normalmente se prefiere uno de los sustratos. En ese caso, el segundo sustrato no se metaboliza o solo se metaboliza lentamente. Al igual que con la inducción, la inhibición puede aumentar y disminuir la toxicidad.

                                                    activación de oxígeno puede ser desencadenada por metabolitos de ciertos xenobióticos. Pueden autooxidarse bajo la producción de especies de oxígeno activado. Estas especies derivadas del oxígeno, que incluyen superóxido, peróxido de hidrógeno y el radical hidroxilo, pueden dañar el ADN, los lípidos y las proteínas de las células. La activación del oxígeno también está involucrada en los procesos inflamatorios.

                                                    Variabilidad genética entre individuos se ve en muchos genes que codifican enzimas de Fase 1 y Fase 2. La variabilidad genética puede explicar por qué ciertos individuos son más susceptibles a los efectos tóxicos de los xenobióticos que otros.

                                                     

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                                                    Lunes, febrero 28 2011 20: 12

                                                    Control de calidad

                                                    Las decisiones que afectan la salud, el bienestar y la empleabilidad de los trabajadores individuales o el enfoque de un empleador sobre los problemas de salud y seguridad deben basarse en datos de buena calidad. Esto es especialmente cierto en el caso de los datos de seguimiento biológico y, por lo tanto, es responsabilidad de cualquier laboratorio que realice trabajos analíticos con muestras biológicas de poblaciones activas garantizar la fiabilidad, exactitud y precisión de sus resultados. Esta responsabilidad se extiende desde proporcionar métodos y orientación adecuados para la recolección de muestras hasta garantizar que los resultados se devuelvan al profesional de la salud responsable del cuidado del trabajador individual en una forma adecuada. Todas estas actividades están cubiertas por la expresión de garantía de calidad.
                                                    La actividad central en un programa de aseguramiento de la calidad es el control y mantenimiento de la exactitud y precisión analítica. Los laboratorios de monitorización biológica a menudo se han desarrollado en un entorno clínico y han adoptado técnicas y filosofías de garantía de calidad de la disciplina de la química clínica. De hecho, las mediciones de sustancias químicas tóxicas e indicadores de efectos biológicos en la sangre y la orina no difieren esencialmente de las realizadas en los laboratorios de química clínica y de farmacología clínica que se encuentran en cualquier hospital importante.
                                                    Un programa de garantía de calidad para un analista individual comienza con la selección y el establecimiento de un método adecuado. La siguiente etapa es el desarrollo de un procedimiento de control de calidad interno para mantener la precisión; el laboratorio necesita entonces asegurarse de la precisión del análisis, y esto bien puede implicar una evaluación externa de la calidad (ver más abajo). Sin embargo, es importante reconocer que el aseguramiento de la calidad incluye más que estos aspectos del control de calidad analítico.

                                                    Selección de método
                                                    Hay varios textos que presentan métodos analíticos en el monitoreo biológico. Si bien estos brindan una guía útil, el analista individual debe hacer mucho antes de que se puedan producir datos de calidad adecuada. El centro de cualquier programa de aseguramiento de la calidad es la producción de un protocolo de laboratorio que debe especificar en detalle aquellas partes del método que tienen más influencia en su confiabilidad, exactitud y precisión. De hecho, la acreditación nacional de laboratorios de química clínica, toxicología y ciencias forenses suele depender de la calidad de los protocolos del laboratorio. El desarrollo de un protocolo adecuado suele ser un proceso que requiere mucho tiempo. Si un laboratorio desea establecer un nuevo método, a menudo es más rentable obtener de un laboratorio existente un protocolo que haya demostrado su desempeño, por ejemplo, a través de la validación en un programa internacional de garantía de calidad establecido. Si el nuevo laboratorio se compromete con una técnica analítica específica, por ejemplo, cromatografía de gases en lugar de cromatografía líquida de alto rendimiento, a menudo es posible identificar un laboratorio que tenga un buen historial de rendimiento y que utilice el mismo enfoque analítico. Los laboratorios a menudo se pueden identificar a través de artículos de revistas oa través de los organizadores de varios esquemas nacionales de evaluación de la calidad.

                                                    Control de calidad interno
                                                    La calidad de los resultados analíticos depende de la precisión del método logrado en la práctica, y esto a su vez depende de la estricta adherencia a un protocolo definido. La precisión se evalúa mejor mediante la inclusión de "muestras de control de calidad" a intervalos regulares durante una ejecución analítica. Por ejemplo, para el control de los análisis de plomo en sangre, se introducen muestras de control de calidad en la corrida después de cada seis u ocho muestras de trabajadores reales. Se pueden monitorear métodos analíticos más estables con menos muestras de control de calidad por corrida. Las muestras de control de calidad para el análisis de plomo en sangre se preparan a partir de 500 ml de sangre (humana o bovina) a la que se le añade plomo inorgánico; las alícuotas individuales se almacenan a baja temperatura (Bullock, Smith y Whitehead 1986). Antes de poner en uso cada nuevo lote, se analizan 20 alícuotas en corridas separadas en diferentes ocasiones para establecer el resultado medio de este lote de muestras de control de calidad, así como su desviación estándar (Whitehead 1977). Estas dos figuras se utilizan para configurar un gráfico de control de Shewhart (figura 27.2). Los resultados del análisis de las muestras de control de calidad incluidas en las ejecuciones posteriores se representan en el gráfico. Luego, el analista usa reglas para aceptar o rechazar una corrida analítica dependiendo de si los resultados de estas muestras caen dentro de dos o tres desviaciones estándar (DE) de la media. Westgard et al. (1981) para su aplicación a muestras de control. Este enfoque del control de calidad se describe en los libros de texto de química clínica y Whitehead (1977) establece un enfoque simple para la introducción del aseguramiento de la calidad. Debe enfatizarse que estas técnicas de control de calidad dependen de la preparación y análisis de muestras de control de calidad por separado de las muestras de calibración que se utilizan en cada ocasión analítica.

                                                    Figura 27.2 Gráfico de control de Shewhart para muestras de control de calidad

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                                                    Este enfoque se puede adaptar a una variedad de ensayos de monitoreo biológico o de monitoreo de efectos biológicos. Se pueden preparar lotes de muestras de sangre u orina mediante la adición del material tóxico o del metabolito que se va a medir. De manera similar, la sangre, el suero, el plasma o la orina pueden dividirse en alícuotas y almacenarse ultracongelados o liofilizados para la medición de enzimas o proteínas. Sin embargo, se debe tener cuidado para evitar el riesgo de infección para el analista a partir de muestras basadas en sangre humana.
                                                    El cumplimiento cuidadoso de un protocolo bien definido y de las reglas de aceptabilidad es una primera etapa esencial en un programa de garantía de calidad. Cualquier laboratorio debe estar preparado para discutir su control de calidad y el desempeño de la evaluación de calidad con los profesionales de la salud que lo utilizan y para investigar hallazgos sorprendentes o inusuales.

                                                    Evaluación de Calidad Externa
                                                    Una vez que un laboratorio ha establecido que puede producir resultados con la precisión adecuada, la siguiente etapa es confirmar la exactitud ("veracidad") de los valores medidos, es decir, la relación de las mediciones realizadas con la cantidad real presente. Este es un ejercicio difícil de hacer para un laboratorio por sí solo, pero se puede lograr participando en un programa externo de evaluación de calidad regular. Estos han sido una parte esencial de la práctica de la química clínica durante algún tiempo, pero no han estado ampliamente disponibles para el control biológico. La excepción es el análisis de plomo en sangre, donde los esquemas han estado disponibles desde la década de 1970 (p. ej., Bullock, Smith y Whitehead 1986). La comparación de los resultados analíticos con los informados por otros laboratorios que analizan muestras del mismo lote permite evaluar el desempeño de un laboratorio en comparación con otros, así como medir su precisión. Están disponibles varios esquemas de evaluación de calidad nacionales e internacionales. Muchos de estos esquemas dan la bienvenida a nuevos laboratorios, ya que la validez de la media de los resultados de un analito de todos los laboratorios participantes (tomada como una medida de la concentración real) aumenta con el número de participantes. Los esquemas con muchos participantes también son más capaces de analizar el rendimiento del laboratorio de acuerdo con el método analítico y, por lo tanto, asesorar sobre alternativas a los métodos con características de rendimiento deficientes. En algunos países, la participación en dicho esquema es una parte esencial de la acreditación del laboratorio. La OMS (1981) ha publicado directrices para el diseño y funcionamiento de esquemas de evaluación externa de la calidad.
                                                    En ausencia de esquemas de evaluación de calidad externos establecidos, la precisión puede verificarse utilizando materiales de referencia certificados que están disponibles comercialmente para una gama limitada de analitos. Las ventajas de las muestras distribuidas por esquemas externos de evaluación de la calidad son que (1) el analista no tiene conocimiento previo del resultado, (2) se presenta un rango de concentraciones y (3) como métodos analíticos definitivos no tienen que ser empleados, los materiales involucrados son más baratos.

                                                    Control de calidad preanalítico
                                                    El esfuerzo invertido en lograr una buena exactitud y precisión de laboratorio se desperdicia si las muestras presentadas al laboratorio no se han tomado en el momento correcto, si han sufrido contaminación, se han deteriorado durante el transporte o se han etiquetado de manera inadecuada o incorrecta. También es una mala práctica profesional someter a las personas a un muestreo invasivo sin cuidar adecuadamente los materiales muestreados. Aunque el muestreo a menudo no está bajo el control directo del analista de laboratorio, un programa completo de monitoreo biológico de calidad debe tener en cuenta estos factores y el laboratorio debe garantizar que las jeringas y los recipientes de muestra proporcionados estén libres de contaminación, con instrucciones claras sobre la técnica de muestreo y almacenamiento y transporte de muestras. Actualmente se reconoce la importancia del momento correcto de muestreo dentro del turno o semana laboral y su dependencia de la toxicocinética del material muestreado (ACGIH 1993; HSE 1992), y esta información debe estar disponible para los profesionales de la salud responsables de recolectar las muestras. .

                                                    Control de calidad postanalítico
                                                    Los resultados analíticos de alta calidad pueden ser de poca utilidad para el individuo o el profesional de la salud si no se comunican al profesional en forma interpretable y en el momento adecuado. Cada laboratorio de monitoreo biológico debe desarrollar procedimientos de notificación para alertar al profesional de la salud que envía las muestras sobre resultados anormales, inesperados o desconcertantes a tiempo para permitir que se tomen las medidas apropiadas. La interpretación de los resultados de laboratorio, especialmente los cambios de concentración entre muestras sucesivas, a menudo depende del conocimiento de la precisión del ensayo. Como parte de la gestión de calidad total desde la recolección de muestras hasta la devolución de los resultados, los profesionales de la salud deben recibir información sobre la precisión y exactitud del laboratorio de monitoreo biológico, así como los rangos de referencia y los límites legales y de asesoramiento, para ayudarlos en la interpretación de los resultados. 

                                                     

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                                                    Es difícil hablar de análisis del trabajo sin ponerlo en la perspectiva de los cambios recientes en el mundo industrial, porque la naturaleza de las actividades y las condiciones en que se llevan a cabo han experimentado una evolución considerable en los últimos años. Los factores que han dado lugar a estos cambios han sido numerosos, pero hay dos cuyo impacto ha resultado crucial. Por un lado, el progreso tecnológico con su ritmo cada vez más acelerado y los cambios provocados por las tecnologías de la información han revolucionado los puestos de trabajo (De Keyser 1986). Por otro lado, la incertidumbre del mercado económico ha requerido una mayor flexibilidad en la gestión del personal y la organización del trabajo. Si los trabajadores han ganado una visión más amplia del proceso de producción, menos rutinaria y sin duda más sistemática, al mismo tiempo han perdido vínculos exclusivos con un entorno, un equipo, una herramienta de producción. Es difícil ver estos cambios con serenidad, pero hay que afrontar que se ha creado un nuevo paisaje industrial, a veces más enriquecedor para aquellos trabajadores que encuentran en él su lugar, pero también lleno de escollos y preocupaciones para quienes son marginados o excluidos. Sin embargo, una idea está siendo retomada en las empresas y ha sido confirmada por experimentos piloto en muchos países: debería ser posible guiar los cambios y suavizar sus efectos adversos con el uso de análisis relevantes y utilizando todos los recursos para la negociación entre los diferentes trabajos. actores Es en este contexto en el que debemos situar hoy los análisis del trabajo, como herramientas que nos permitan describir mejor las tareas y actividades para orientar intervenciones de diversa índole, como la formación, la puesta en marcha de nuevos modos organizativos o el diseño de herramientas y trabajos. sistemas Hablamos de análisis, y no de uno solo, ya que existen un gran número de ellos, dependiendo de los contextos teóricos y culturales en los que se desarrollen, los fines particulares que persigan, las evidencias que recojan o la preocupación del analizador por una u otra. especificidad o generalidad. En este artículo nos limitaremos a presentar algunas características de los análisis del trabajo y enfatizar la importancia del trabajo colectivo. Nuestras conclusiones señalarán otros caminos que los límites de este texto nos impiden recorrer con mayor profundidad.

                                                    Algunas características de los análisis de trabajo

                                                    El contexto

                                                    Si el objetivo principal de cualquier análisis de trabajo es describir lo que el operador o deberían hacer, ubicarlo más precisamente en su contexto a menudo ha parecido indispensable para los investigadores. Mencionan, según sus propios puntos de vista, pero de manera muy similar, los conceptos de contexto, situación, entorno, dominio de trabajo, mundo laboral or ambiente de trabajo. El problema radica menos en los matices entre estos términos que en la selección de variables que deben describirse para darles un significado útil. En efecto, el mundo es vasto y la industria es compleja, y las características a las que se podría hacer referencia son innumerables. Se pueden notar dos tendencias entre los autores en el campo. El primero ve la descripción del contexto como un medio para captar el interés del lector y proporcionarle un marco semántico adecuado. El segundo tiene una perspectiva teórica diferente: intenta abarcar tanto el contexto como la actividad, describiendo solo aquellos elementos del contexto que son capaces de influir en el comportamiento de los operadores.

                                                    El marco semántico

                                                    El contexto tiene poder evocador. Basta, para un lector informado, leer acerca de un operador en una sala de control en proceso continuo para llamar un cuadro de trabajo a través de comandos y vigilancia a distancia, donde predominan las tareas de detección, diagnóstico y regulación. ¿Qué variables deben describirse para crear un contexto suficientemente significativo? Todo depende del lector. No obstante, existe un consenso en la literatura sobre algunas variables clave. Él la naturaleza del sector económico, el tipo de producción o servicio, el tamaño y la ubicación geográfica del sitio son útiles.

                                                    Los procesos de producción, la herramientas o maquinas y ellos nivel de automatización permitir adivinar ciertas limitaciones y ciertas cualificaciones necesarias. Él estructura del personal, junto con la edad y el nivel de cualificación y experiencia son datos cruciales siempre que el análisis se refiera a aspectos de formación o de flexibilidad organizativa. Él organización de trabajo establecido depende más de la filosofía de la empresa que de la tecnología. Su descripción incluye, en particular, los horarios de trabajo, el grado de centralización de las decisiones y los tipos de control que se ejercen sobre los trabajadores. Se pueden añadir otros elementos en diferentes casos. Están vinculados a la historia y la cultura de la empresa, su situación económica, las condiciones de trabajo y cualquier reestructuración, fusión e inversión. Existen al menos tantos sistemas de clasificación como autores, y hay numerosas listas descriptivas en circulación. En Francia, se ha hecho un esfuerzo especial para generalizar métodos descriptivos simples, en particular permitiendo clasificar ciertos factores según sean o no satisfactorios para el operador (RNUR 1976; Guelaud et al. 1977).

                                                    La descripción de los factores relevantes con respecto a la actividad.

                                                    La taxonomía de sistemas complejos descrita por Rasmussen, Pejtersen y Schmidts (1990) representa uno de los intentos más ambiciosos de abarcar al mismo tiempo el contexto y su influencia sobre el operador. Su idea principal es integrar, de manera sistemática, los diferentes elementos que lo componen y resaltar los grados de libertad y las restricciones dentro de las cuales se pueden desarrollar las estrategias individuales. Su objetivo exhaustivo hace que sea difícil de manipular, pero el uso de múltiples modos de representación, incluidos los gráficos, para ilustrar las restricciones tiene un valor heurístico que atraerá a muchos lectores. Otros enfoques son más específicos. Lo que buscan los autores es la selección de factores que puedan influir en una actividad concreta. Así, con interés en el control de procesos en un entorno cambiante, Brehmer (1990) propone una serie de características temporales del contexto que inciden en el control y anticipación del operador (ver figura 1). La tipología de este autor ha sido desarrollada a partir de “micro-mundos”, simulaciones computarizadas de situaciones dinámicas, pero el propio autor, junto con muchos otros desde entonces, la utilizó para la industria de procesos continuos (Van Daele 1992). Para ciertas actividades, la influencia del entorno es bien conocida y la selección de factores no es demasiado difícil. Así, si estamos interesados ​​en la frecuencia cardíaca en el entorno de trabajo, a menudo nos limitamos a describir las temperaturas del aire, las limitaciones físicas de la tarea o la edad y la formación del sujeto, aunque sabemos que al hacerlo tal vez nos salimos. elementos relevantes. Para otros, la elección es más difícil. Los estudios sobre errores humanos, por ejemplo, muestran que los factores capaces de producirlos son numerosos (Reason 1989). A veces, cuando el conocimiento teórico es insuficiente, sólo el procesamiento estadístico, que combina el análisis del contexto y de la actividad, nos permite resaltar los factores contextuales relevantes (Fadier 1990).

                                                    Figura 1. Los criterios y subcriterios de la taxonomía de micromundos propuesta por Brehmer (1990)

                                                    ERG040T1

                                                    ¿La tarea o la actividad?

                                                    La tarea

                                                    La tarea se define por sus objetivos, sus limitaciones y los medios que requiere para su realización. Una función dentro de la empresa generalmente se caracteriza por un conjunto de tareas. La tarea realizada difiere de la tarea prescrita programada por la empresa por una gran cantidad de razones: las estrategias de los operadores varían dentro y entre los individuos, el entorno fluctúa y los eventos aleatorios requieren respuestas que a menudo están fuera del marco prescrito. Finalmente, el tarea no siempre se programa con el correcto conocimiento de sus condiciones de ejecución, de ahí la necesidad de adaptaciones en tiempo real. Pero incluso si la tarea se actualiza durante la actividad, a veces hasta el punto de transformarse, sigue siendo la referencia central.

                                                    Los cuestionarios, inventarios y taxonomías de tareas son numerosos, especialmente en la literatura en inglés; el lector encontrará excelentes revisiones en Fleishman y Quaintance (1984) y en Greuter y Algera (1989). Algunos de estos instrumentos son meras listas de elementos —por ejemplo, los verbos de acción para ilustrar tareas— que se marcan según la función estudiada. Otros han adoptado un principio jerárquico, caracterizando una tarea como elementos entrelazados, ordenados de lo global a lo particular. Estos métodos están estandarizados y se pueden aplicar a un gran número de funciones; son fáciles de usar y la etapa analítica se acorta mucho. Pero cuando se trata de definir un trabajo específico, son demasiado estáticos y demasiado generales para ser útiles.

                                                    A continuación, están aquellos instrumentos que requieren mayor habilidad por parte del investigador; dado que los elementos de análisis no están predefinidos, corresponde al investigador caracterizarlos. A este grupo pertenece la ya obsoleta técnica del incidente crítico de Flanagan (1954), donde el observador describe una función a partir de sus dificultades e identifica los incidentes a los que tendrá que enfrentarse el individuo.

                                                    También es el camino adoptado por el análisis de tareas cognitivas (Roth y Woods 1988). Esta técnica tiene como objetivo sacar a la luz los requisitos cognitivos de un trabajo. Una forma de hacerlo es dividir el trabajo en objetivos, limitaciones y medios. La figura 2 muestra cómo la tarea de un anestesista, caracterizada en primer lugar por un objetivo muy global de supervivencia del paciente, puede dividirse en una serie de subobjetivos, que a su vez pueden clasificarse como acciones y medios a emplear. Fueron necesarias más de 100 horas de observación en quirófano y posteriores entrevistas con anestesistas para obtener esta “fotografía” sinóptica de los requerimientos de la función. Esta técnica, aunque bastante laboriosa, es sin embargo útil en ergonomía para determinar si todos los objetivos de una tarea cuentan con los medios para alcanzarlos. También permite comprender la complejidad de una tarea (sus dificultades particulares y objetivos conflictivos, por ejemplo) y facilita la interpretación de ciertos errores humanos. Pero adolece, al igual que otros métodos, de la ausencia de un lenguaje descriptivo (Grant y Mayes 1991). Además, no permite formular hipótesis sobre la naturaleza de los procesos cognitivos puestos en juego para alcanzar las metas en cuestión.

                                                    Figura 2. Análisis cognitivo de la tarea: anestesia general

                                                    ERG040F1

                                                    Otros enfoques han analizado los procesos cognitivos asociados con determinadas tareas mediante la elaboración de hipótesis sobre el procesamiento de la información necesario para llevarlas a cabo. Un modelo cognitivo de este tipo empleado con frecuencia es el de Rasmussen (1986), que proporciona, según la naturaleza de la tarea y su familiaridad para el sujeto, tres posibles niveles de actividad basados ​​en hábitos y reflejos basados ​​en habilidades, en reglas adquiridas basados ​​en procedimientos o en procedimientos basados ​​en el conocimiento. Pero otros modelos o teorías que alcanzaron el apogeo de su popularidad durante la década de 1970 siguen en uso. Por lo tanto, la teoría del control óptimo, que considera al hombre como un controlador de las discrepancias entre las metas asignadas y las observadas, todavía se aplica a veces a los procesos cognitivos. Y el modelado mediante redes de tareas interconectadas y diagramas de flujo sigue inspirando a los autores del análisis cognitivo de tareas; la figura 3 proporciona una descripción simplificada de las secuencias de comportamiento en una tarea de control de energía, construyendo una hipótesis sobre ciertas operaciones mentales. Todos estos intentos reflejan la preocupación de los investigadores por reunir en una misma descripción no sólo elementos del contexto, sino también la tarea misma y los procesos cognitivos que la subyacen, y reflejar también el carácter dinámico del trabajo.

                                                    Figura 3. Descripción simplificada de los determinantes de una secuencia de comportamiento en tareas de control energético: un caso de consumo inaceptable de energía

                                                    ERG040F2

                                                    Desde la llegada de la organización científica del trabajo, el concepto de tarea prescrita ha sido criticado negativamente porque se ha considerado que implica la imposición a los trabajadores de tareas que no solo se diseñan sin consultar sus necesidades, sino que a menudo van acompañadas de un tiempo específico de ejecución. , una restricción no bien recibida por muchos trabajadores. Incluso si el aspecto de la imposición se ha vuelto bastante más flexible hoy en día e incluso si los trabajadores contribuyen más a menudo al diseño de las tareas, un tiempo asignado para las tareas sigue siendo necesario para la planificación del horario y sigue siendo un componente esencial de la organización del trabajo. La cuantificación del tiempo no siempre debe ser percibida de manera negativa. Constituye un valioso indicador de carga de trabajo. Un método simple pero común de medir la presión del tiempo ejercida sobre un trabajador consiste en determinar el cociente del tiempo necesario para la ejecución de una tarea dividido por el tiempo disponible. Cuanto más cerca esté este cociente de la unidad, mayor será la presión (Wickens 1992). Además, la cuantificación se puede utilizar en una gestión de personal flexible pero adecuada. Tomemos el caso de las enfermeras donde se ha generalizado la técnica de análisis predictivo de tareas, por ejemplo, en la normativa canadiense Planificación de Enfermería Requerida (PRN 80) (Kepenne 1984) o una de sus variantes europeas. Gracias a dichas listas de tareas, acompañadas de su tiempo de ejecución, cada mañana, teniendo en cuenta el número de pacientes y sus condiciones médicas, se puede establecer un horario de atención y una distribución del personal. Lejos de ser una limitante, el PRN 80 ha demostrado en varios hospitales que existe escasez de personal de enfermería, ya que la técnica permite establecer una diferencia (ver figura 4) entre lo deseado y lo observado, es decir, entre el número de personal necesario y el número disponible, e incluso entre las tareas previstas y las tareas realizadas. Los tiempos calculados son solo promedios, y las fluctuaciones de la situación no siempre los hacen aplicables, pero este aspecto negativo se minimiza con una organización flexible que acepta ajustes y permite que el personal participe en efectuar esos ajustes.

                                                    Figura 4. Discrepancias entre el número de personal presente y requerido en base al PRN80

                                                    ERG040F3

                                                    La actividad, la evidencia y el desempeño.

                                                    Una actividad se define como el conjunto de comportamientos y recursos utilizados por el operador para que se produzca un trabajo, es decir, la transformación o producción de un bien o la prestación de un servicio. Esta actividad se puede entender a través de la observación de diferentes maneras. Faverge (1972) ha descrito cuatro formas de análisis. El primero es un análisis en términos de gestos y posturas, donde el observador ubica, dentro de la actividad visible del operador, clases de comportamiento que son reconocibles y repetidos durante el trabajo. Estas actividades suelen ir acompañadas de una respuesta precisa: por ejemplo, la frecuencia cardíaca, que nos permite valorar la carga física asociada a cada actividad. La segunda forma de análisis es en términos de captación de información. Lo que se descubre, a través de la observación directa —o con la ayuda de cámaras o registradores de movimientos oculares— es el conjunto de señales que capta el operador en el campo de información que lo rodea. Este análisis es particularmente útil en ergonomía cognitiva para tratar de comprender mejor el procesamiento de la información que realiza el operador. El tercer tipo de análisis es en términos de regulación. La idea es identificar los ajustes de actividad llevados a cabo por el operador con el fin de hacer frente a la fluctuación en el medio ambiente o cambios en su propia condición. Ahí encontramos la intervención directa del contexto dentro del análisis. Uno de los proyectos de investigación más citados en esta área es el de Sperandio (1972). Este autor estudió la actividad de los controladores aéreos e identificó importantes cambios de estrategia durante un aumento del tráfico aéreo. Los interpretó como un intento de simplificar la actividad con el objetivo de mantener un nivel de carga aceptable y, al mismo tiempo, continuar cumpliendo con los requisitos de la tarea. El cuarto es un análisis en términos de procesos de pensamiento. Este tipo de análisis ha sido ampliamente utilizado en la ergonomía de puestos altamente automatizados. De hecho, el diseño de ayudas informatizadas y, en particular, de ayudas inteligentes para el operador requiere una comprensión profunda de la forma en que el operador razona para resolver ciertos problemas. El razonamiento involucrado en la programación, la anticipación y el diagnóstico ha sido objeto de análisis, un ejemplo de los cuales se puede encontrar en la figura 5. Sin embargo, la evidencia de actividad mental solo se puede inferir. Aparte de ciertos aspectos observables del comportamiento, como los movimientos oculares y el tiempo de resolución de problemas, la mayoría de estos análisis recurren a la respuesta verbal. En los últimos años se ha hecho especial hincapié en los conocimientos necesarios para realizar determinadas actividades, tratando los investigadores de no postularlos desde un principio sino de hacerlos patentes a través del propio análisis.

                                                    Figura 5. Análisis de la actividad mental. Estrategias en el control de procesos con largos tiempos de respuesta: la necesidad del apoyo informatizado en el diagnóstico

                                                    ERG040T2

                                                    Tales esfuerzos han puesto de manifiesto el hecho de que se pueden obtener rendimientos casi idénticos con niveles de conocimiento muy diferentes, siempre que los operadores sean conscientes de sus límites y apliquen estrategias adaptadas a sus capacidades. Por lo tanto, en nuestro estudio de la puesta en marcha de una planta termoeléctrica (De Keyser y Housiaux 1989), las puestas en marcha fueron realizadas tanto por ingenieros como por operadores. Los conocimientos teóricos y procedimentales que poseían estos dos grupos, obtenidos mediante entrevistas y cuestionarios, eran muy diferentes. Los operadores en particular a veces tenían una comprensión errónea de las variables en los eslabones funcionales del proceso. A pesar de ello, las actuaciones de los dos grupos fueron muy igualadas. Pero los operadores tuvieron en cuenta más variables para verificar el control de la puesta en marcha y realizaron verificaciones más frecuentes. Tales resultados también fueron obtenidos por Amalberti (1991), quien mencionó la existencia de metaconocimientos que permiten a los expertos administrar sus propios recursos.

                                                    ¿ evidencia de actividad es apropiado obtener? Su naturaleza, como hemos visto, depende estrechamente de la forma de análisis planeada. Su forma varía según el grado de cuidado metodológico ejercido por el observador. Provocado La evidencia se distingue de espontáneo evidencia y concomitante en posterior evidencia. En general, cuando la naturaleza del trabajo lo permita, se preferirá la evidencia concomitante y espontánea. Están libres de varios inconvenientes, como la falta de fiabilidad de la memoria, la interferencia del observador, el efecto de la reconstrucción racionalizadora por parte del sujeto, etc. Para ilustrar estas distinciones, tomaremos el ejemplo de las verbalizaciones. Las verbalizaciones espontáneas son intercambios verbales, o monólogos expresados ​​espontáneamente sin ser solicitados por el observador; las verbalizaciones provocadas son aquellas que se realizan a petición específica del observador, como la petición que se hace al sujeto de “pensar en voz alta”, que es bien conocida en la literatura cognitiva. Ambos tipos se pueden realizar en tiempo real, durante el trabajo, y por lo tanto son concomitantes.

                                                    También pueden ser posteriores, como en las entrevistas, o verbalizaciones de los sujetos cuando visualizan cintas de vídeo de su trabajo. En cuanto a la validez de las verbalizaciones, el lector no debe ignorar la duda suscitada al respecto por la controversia entre Nisbett y De Camp Wilson (1977) y White (1988) y las precauciones sugeridas por numerosos autores conscientes de su importancia en el estudio. de actividad mental en vista de las dificultades metodológicas encontradas (Ericson y Simon 1984; Savoyant y Leplat 1983; Caverni 1988; Bainbridge 1986).

                                                    La organización de esta evidencia, su procesamiento y su formalización requieren lenguajes descriptivos y en ocasiones análisis que van más allá de la observación de campo. Aquellas actividades mentales que se infieren de la evidencia, por ejemplo, siguen siendo hipotéticas. Hoy en día se suelen describir utilizando lenguajes derivados de la inteligencia artificial, haciendo uso de representaciones en términos de esquemas, reglas de producción y redes de conexión. Además, el uso de simulaciones computarizadas —de micromundos— para identificar ciertas actividades mentales se ha generalizado, aunque la validez de los resultados obtenidos de tales simulaciones computarizadas, en vista de la complejidad del mundo industrial, está sujeta a debate. Finalmente, debemos mencionar los modelamientos cognitivos de ciertas actividades mentales extraídas del campo. Entre los más conocidos está el diagnóstico del operador de una central nuclear, realizado en ISPRA (Decortis y Cacciabue 1990), y la planificación del piloto de combate perfeccionada en Centre d'études et de recherches de médecine aérospatiale (CERMA) (Amalberti et al. 1989).

                                                    La medición de las discrepancias entre el rendimiento de estos modelos y el de los operadores vivos reales es un campo fructífero en el análisis de actividad. Rendimiento es el resultado de la actividad, la respuesta final dada por el sujeto a los requerimientos de la tarea. Se expresa a nivel de producción: productividad, calidad, error, incidente, accidente, e incluso, a un nivel más global, ausentismo o rotación. Pero también hay que identificarlo a nivel individual: la expresión subjetiva de satisfacción, estrés, fatiga o carga de trabajo, y muchas respuestas fisiológicas también son indicadores de rendimiento. Solo el conjunto completo de datos permite la interpretación de la actividad, es decir, juzgar si promueve o no las metas deseadas mientras permanece dentro de los límites humanos. Existe un conjunto de normas que, hasta cierto punto, guían al observador. Pero estas normas no son situado— no tienen en cuenta el contexto, sus fluctuaciones y la condición del trabajador. Es por eso que en la ergonomía del diseño, incluso cuando existen reglas, normas y modelos, se aconseja a los diseñadores probar el producto utilizando prototipos lo antes posible y evaluar la actividad y el desempeño de los usuarios.

                                                    ¿Trabajo individual o colectivo?

                                                    Mientras que en la gran mayoría de los casos, el trabajo es un acto colectivo, la mayoría de los análisis del trabajo se centran en tareas o actividades individuales. Sin embargo, el hecho es que la evolución tecnológica, al igual que la organización del trabajo, hoy enfatiza el trabajo distribuido, ya sea entre trabajadores y máquinas o simplemente dentro de un grupo. ¿Qué caminos han explorado los autores para tener en cuenta esta distribución (Rasmussen, Pejtersen y Schmidts 1990)? Se centran en tres aspectos: la estructura, la naturaleza de los intercambios y la labilidad estructural.

                                                    Estructura

                                                    Ya sea que veamos la estructura como elementos del análisis de personas, o de servicios, o incluso de diferentes ramas de una empresa que trabajan en red, la descripción de los vínculos que las unen sigue siendo un problema. Estamos muy familiarizados con los organigramas dentro de las empresas que indican la estructura de autoridad y cuyas diversas formas reflejan la filosofía organizativa de la empresa: muy jerárquicamente organizados para una estructura tipo Taylor, o aplanados como un rastrillo, incluso en forma de matriz, para una estructura más flexible. Son posibles otras descripciones de actividades distribuidas: se da un ejemplo en la figura 6. Más recientemente, la necesidad de las empresas de representar sus intercambios de información a nivel global ha llevado a repensar los sistemas de información. Gracias a ciertos lenguajes descriptivos —por ejemplo, los esquemas de diseño o las matrices entidad-relaciones-atributos—, la estructura de relaciones a nivel colectivo puede hoy describirse de manera muy abstracta y puede servir como trampolín para la creación de sistemas de gestión informatizados. .

                                                    Figura 6. Diseño de ciclo de vida integrado

                                                    ERG040F5

                                                    La naturaleza de los intercambios.

                                                    El simple hecho de tener una descripción de los enlaces que unen a las entidades dice poco sobre el contenido en sí de los intercambios; por supuesto, se puede especificar la naturaleza de la relación (movimiento de un lugar a otro, transferencias de información, dependencia jerárquica, etc.), pero esto suele ser bastante inadecuado. El análisis de las comunicaciones dentro de los equipos se ha convertido en un medio privilegiado para captar la naturaleza misma del trabajo colectivo, abarcando los temas mencionados, la creación de un lenguaje común en un equipo, la modificación de las comunicaciones cuando las circunstancias son críticas, etc. (Tardieu, Nanci y Pascot 1985; Rolland 1986; Navarro 1990; Van Daele 1992; Lacoste 1983; Moray, Sanderson y Vincente 1989). El conocimiento de estas interacciones es particularmente útil para la creación de herramientas informáticas, en particular ayudas para la toma de decisiones para comprender los errores. Las diferentes etapas y las dificultades metodológicas vinculadas al uso de esta evidencia han sido bien descritas por Falzon (1991).

                                                    Labilidad estructural

                                                    Es el trabajo sobre actividades más que sobre tareas lo que ha abierto el campo de la labilidad estructural, es decir, de las constantes reconfiguraciones del trabajo colectivo bajo la influencia de factores contextuales. Estudios como el de Rogalski (1991), que analizó durante un largo período las actividades colectivas frente a los incendios forestales en Francia, y el de Bourdon y Weill Fassina (1994), que estudiaron la estructura organizativa establecida para hacer frente a los accidentes ferroviarios, son ambos muy informativo. Muestran claramente cómo el contexto moldea la estructura de los intercambios, el número y tipo de actores involucrados, la naturaleza de las comunicaciones y el número de parámetros esenciales para el trabajo. Cuanto más fluctúa este contexto, más se alejan de la realidad las descripciones fijas de la tarea. El conocimiento de esta labilidad, y una mejor comprensión de los fenómenos que en ella tienen lugar, son esenciales para planificar lo impredecible y para brindar una mejor formación a los involucrados en el trabajo colectivo en una crisis.

                                                    Conclusiones

                                                    Las diversas fases del análisis del trabajo que se han descrito son una parte iterativa de cualquier ciclo de diseño de factores humanos (ver figura 6). En este diseño de cualquier objeto técnico, ya sea una herramienta, un puesto de trabajo o una fábrica, en el que se tiene en cuenta el factor humano, se necesita cierta información en el tiempo. En general, el inicio del ciclo de diseño se caracteriza por la necesidad de datos que involucran las restricciones ambientales, los tipos de trabajos que se van a realizar y las diversas características de los usuarios. Esta información inicial permite elaborar las especificaciones del objeto para tener en cuenta los requisitos de trabajo. Pero esto es, en cierto sentido, solo un modelo tosco en comparación con la situación laboral real. Esto explica por qué son necesarios modelos y prototipos que, desde su origen, permitan evaluar no los puestos de trabajo en sí, sino las actividades de los futuros usuarios. En consecuencia, si bien el diseño de las imágenes en un monitor en una sala de control puede basarse en un análisis cognitivo exhaustivo del trabajo a realizar, solo un análisis de la actividad basado en datos permitirá determinar con precisión si el prototipo realmente funcionará. ser útil en la situación laboral real (Van Daele 1988). Una vez que el objeto técnico terminado se pone en funcionamiento, se pone mayor énfasis en el desempeño de los usuarios y en situaciones disfuncionales, como accidentes o errores humanos. La recopilación de este tipo de información permite realizar las correcciones finales que aumentarán la confiabilidad y usabilidad del objeto terminado. Tanto la industria nuclear como la industria aeronáutica sirven como ejemplo: la retroalimentación operativa implica informar cada incidente que ocurre. De esta manera, el bucle de diseño cierra el círculo.

                                                     

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                                                    Lunes, diciembre 20 2010 19: 18

                                                    toxicocinética

                                                    El organismo humano representa un sistema biológico complejo en varios niveles de organización, desde el nivel celular-molecular hasta los tejidos y órganos. El organismo es un sistema abierto que intercambia materia y energía con el medio ambiente a través de numerosas reacciones bioquímicas en un equilibrio dinámico. El medio ambiente puede estar contaminado o contaminado con varios tóxicos.

                                                    La penetración de moléculas o iones de sustancias tóxicas del entorno laboral o de vida en un sistema biológico tan fuertemente coordinado puede perturbar de forma reversible o irreversible los procesos bioquímicos celulares normales, o incluso lesionar y destruir la célula (ver "Daño celular y muerte celular").

                                                    La penetración de un tóxico desde el ambiente hasta los sitios de su efecto tóxico dentro del organismo se puede dividir en tres fases:

                                                    1. La fase de exposición engloba todos los procesos que se producen entre diversos tóxicos y/o la influencia sobre ellos de factores ambientales (luz, temperatura, humedad, etc.). Pueden ocurrir transformaciones químicas, degradación, biodegradación (por microorganismos) así como desintegración de sustancias tóxicas.
                                                    2. La fase toxicocinética abarca la absorción de tóxicos en el organismo y todos los procesos que siguen al transporte por fluidos corporales, distribución y acumulación en tejidos y órganos, biotransformación en metabolitos y eliminación (excreción) de tóxicos y/o metabolitos del organismo.
                                                    3. La fase toxicodinámica se refiere a la interacción de sustancias tóxicas (moléculas, iones, coloides) con sitios de acción específicos sobre o dentro de las células (receptores), lo que finalmente produce un efecto tóxico.

                                                     

                                                    Aquí centraremos nuestra atención exclusivamente en los procesos toxicocinéticos dentro del organismo humano después de la exposición a sustancias tóxicas en el medio ambiente.

                                                    Las moléculas o iones de los tóxicos presentes en el ambiente penetrarán en el organismo a través de la piel y las mucosas, o de las células epiteliales de las vías respiratorias y gastrointestinales, según el punto de entrada. Eso significa que las moléculas y los iones de los tóxicos deben penetrar a través de las membranas celulares de estos sistemas biológicos, así como a través de un intrincado sistema de endomembranas dentro de la célula.

                                                    Todos los procesos toxicocinéticos y toxicodinámicos ocurren a nivel molecular-celular. Numerosos factores influyen en estos procesos y estos se pueden dividir en dos grupos básicos:

                                                    • constitución química y propiedades fisicoquímicas de los tóxicos
                                                    • estructura de la célula, especialmente propiedades y función de las membranas alrededor de la célula y sus orgánulos interiores.

                                                     

                                                    Propiedades fisicoquímicas de los tóxicos

                                                    En 1854, el toxicólogo ruso EV Pelikan inició estudios sobre la relación entre la estructura química de una sustancia y su actividad biológica: la relación estructura-actividad (SAR). La estructura química determina directamente las propiedades físico-químicas, algunas de las cuales son responsables de la actividad biológica.

                                                    Para definir la estructura química se pueden seleccionar numerosos parámetros como descriptores, que se pueden dividir en varios grupos:

                                                    1. Físico-químico:

                                                    • general: punto de fusión, punto de ebullición, presión de vapor, constante de disociación (pKa)
                                                    • eléctrico—potencial de ionización, constante dieléctrica, momento dipolar, relación masa:carga, etc.
                                                    • química cuántica: carga atómica, energía de enlace, energía de resonancia, densidad de electrones, reactividad molecular, etc.

                                                     

                                                     2. estérico: volumen molecular, forma y área superficial, forma de la subestructura, reactividad molecular, etc.
                                                     3. Estructural: número de enlaces número de anillos (en compuestos policíclicos), grado de ramificación, etc.

                                                     

                                                    Para cada tóxico es necesario seleccionar un conjunto de descriptores relacionados con un mecanismo particular de actividad. Sin embargo, desde el punto de vista toxicocinético, dos parámetros son de importancia general para todos los tóxicos:

                                                    • El coeficiente de partición de Nernst (P) establece la solubilidad de las moléculas tóxicas en el sistema bifásico octanol (aceite)-agua, en correlación con su liposolubilidad o hidrosolubilidad. Este parámetro influirá mucho en la distribución y acumulación de moléculas tóxicas en el organismo.
                                                    • La constante de disociación (pKa) define el grado de ionización (disociación electrolítica) de las moléculas de un tóxico en cationes y aniones cargados a un pH particular. Esta constante representa el pH al que se alcanza el 50% de ionización. Las moléculas pueden ser lipofílicas o hidrofílicas, pero los iones son solubles exclusivamente en el agua de los fluidos y tejidos corporales. Sabiendo pKa es posible calcular el grado de ionización de una sustancia para cada pH mediante la ecuación de Henderson-Hasselbach.

                                                     

                                                    En el caso de polvos y aerosoles inhalados, el tamaño, la forma, la superficie y la densidad de las partículas también influyen en su toxicocinética y toxicodinámica.

                                                    Estructura y Propiedades de las Membranas

                                                    La célula eucariota de los organismos humanos y animales está rodeada por una membrana citoplasmática que regula el transporte de sustancias y mantiene la homeostasis celular. Los orgánulos celulares (núcleo, mitocondrias) también poseen membranas. El citoplasma celular está compartimentado por intrincadas estructuras membranosas, el retículo endoplásmico y el complejo de Golgi (endomembranas). Todas estas membranas son estructuralmente similares, pero varían en el contenido de lípidos y proteínas.

                                                    El marco estructural de las membranas es una bicapa de moléculas lipídicas (fosfolípidos, esfingolípidos, colesterol). El esqueleto de una molécula de fosfolípido es el glicerol con dos de sus grupos -OH esterificados por ácidos grasos alifáticos de 16 a 18 átomos de carbono, y el tercer grupo esterificado por un grupo fosfato y un compuesto nitrogenado (colina, etanolamina, serina). En los esfingolípidos, la esfingosina es la base.

                                                    La molécula de lípido es anfipática porque consta de una "cabeza" hidrófila polar (amino alcohol, fosfato, glicerol) y una "cola" gemela no polar (ácidos grasos). La bicapa lipídica está dispuesta de manera que las cabezas hidrófilas constituyen la superficie exterior e interior de la membrana y las colas lipófilas se estiran hacia el interior de la membrana, que contiene agua, varios iones y moléculas.

                                                    Las proteínas y glicoproteínas se insertan en la bicapa lipídica (proteínas intrínsecas) o se unen a la superficie de la membrana (proteínas extrínsecas). Estas proteínas contribuyen a la integridad estructural de la membrana, pero también pueden funcionar como enzimas, transportadores, paredes de poros o receptores.

                                                    La membrana representa una estructura dinámica que se puede desintegrar y reconstruir con una proporción diferente de lípidos y proteínas, según las necesidades funcionales.

                                                    La regulación del transporte de sustancias dentro y fuera de la célula representa una de las funciones básicas de las membranas internas y externas.

                                                    Algunas moléculas lipofílicas pasan directamente a través de la bicapa lipídica. Las moléculas hidrofílicas y los iones se transportan a través de los poros. Las membranas responden a condiciones cambiantes abriendo o sellando ciertos poros de varios tamaños.

                                                    Los siguientes procesos y mecanismos están involucrados en el transporte de sustancias, incluidos los tóxicos, a través de las membranas:

                                                    • difusión a través de la bicapa lipídica
                                                    • difusión a través de los poros
                                                    • transporte por un portador (difusión facilitada).

                                                     

                                                    Procesos activos:

                                                    • transporte activo por un transportista
                                                    • endocitosis (pinocitosis).

                                                     

                                                    Difusión

                                                    Esto representa el movimiento de moléculas e iones a través de la bicapa lipídica o poros desde una región de alta concentración o alto potencial eléctrico a una región de baja concentración o potencial ("cuesta abajo"). La diferencia de concentración o carga eléctrica es la fuerza impulsora que influye en la intensidad del flujo en ambas direcciones. En el estado de equilibrio, la entrada será igual a la salida. La tasa de difusión sigue la ley de Ficke, que establece que es directamente proporcional a la superficie disponible de la membrana, la diferencia en el gradiente de concentración (carga) y el coeficiente de difusión característico, e inversamente proporcional al espesor de la membrana.

                                                    Las moléculas lipofílicas pequeñas pasan fácilmente a través de la capa lipídica de la membrana, según el coeficiente de partición de Nernst.

                                                    Las moléculas lipofílicas grandes, las moléculas solubles en agua y los iones utilizarán canales de poros acuosos para su paso. El tamaño y la estereoconfiguración influirán en el paso de las moléculas. Para los iones, además del tamaño, el tipo de carga será determinante. Las moléculas de proteína de las paredes de los poros pueden adquirir carga positiva o negativa. Los poros estrechos tienden a ser selectivos: los ligandos con carga negativa permitirán el paso solo de cationes, y los ligandos con carga positiva solo permitirán el paso de aniones. Con el aumento del diámetro de los poros, el flujo hidrodinámico es dominante, lo que permite el paso libre de iones y moléculas, de acuerdo con la ley de Poiseuille. Esta filtración es consecuencia del gradiente osmótico. En algunos casos, los iones pueden penetrar a través de moléculas complejas específicas:ionóforos—que pueden ser producidos por microorganismos con efectos antibióticos (nonactina, valinomicina, gramacidina, etc.).

                                                    Difusión facilitada o catalizada

                                                    Esto requiere la presencia de un transportador en la membrana, generalmente una molécula de proteína (permeasa). El transportador se une selectivamente a sustancias, asemejándose a un complejo sustrato-enzima. Moléculas similares (incluidos los tóxicos) pueden competir por el transportador específico hasta alcanzar su punto de saturación. Los tóxicos pueden competir por el transportador y cuando están irreversiblemente ligados a él, el transporte se bloquea. La tasa de transporte es característica para cada tipo de transportista. Si el transporte se realiza en ambas direcciones, se denomina intercambio de difusión.

                                                    Transporte activo

                                                    Para el transporte de algunas sustancias vitales para la célula, se utiliza un tipo especial de transportador, transportando contra el gradiente de concentración o potencial eléctrico ("cuesta arriba"). La portadora es muy estereoespecífica y puede saturarse.

                                                    Para el transporte cuesta arriba, se requiere energía. La energía necesaria se obtiene mediante la escisión catalítica de moléculas de ATP en ADP por la enzima adenosina trifosfatasa (ATP-asa).

                                                    Los tóxicos pueden interferir con este transporte por inhibición competitiva o no competitiva del transportador o por inhibición de la actividad ATP-asa.

                                                    Endocitosis

                                                    Endocitosis se define como un mecanismo de transporte en el que la membrana celular rodea el material plegándose para formar una vesícula que lo transporta a través de la célula. Cuando el material es líquido, el proceso se denomina pinocitosis. En algunos casos el material se une a un receptor y este complejo es transportado por una vesícula de membrana. Este tipo de transporte es utilizado especialmente por las células epiteliales del tracto gastrointestinal y las células del hígado y los riñones.

                                                    Absorción de sustancias tóxicas

                                                    Las personas están expuestas a numerosos tóxicos presentes en el entorno laboral y de vida, que pueden penetrar en el organismo humano a través de tres puertas principales de entrada:

                                                    • a través de las vías respiratorias por inhalación de aire contaminado
                                                    • a través del tracto gastrointestinal por ingestión de alimentos, agua y bebidas contaminadas
                                                    • a través de la piel por penetración dérmica, cutánea.

                                                     

                                                    En el caso de la exposición en la industria, la inhalación representa la vía dominante de entrada de tóxicos, seguida de la penetración dérmica. En la agricultura, la exposición a plaguicidas a través de la absorción dérmica es casi igual a los casos de inhalación y penetración dérmica combinadas. La población general está expuesta principalmente por la ingestión de alimentos, agua y bebidas contaminados, luego por inhalación y con menos frecuencia por penetración dérmica.

                                                    Absorción a través del tracto respiratorio

                                                    La absorción en los pulmones representa la principal vía de absorción de numerosas sustancias tóxicas transportadas por el aire (gases, vapores, humos, nieblas, humos, polvos, aerosoles, etc.).

                                                    El tracto respiratorio (TR) representa un sistema ideal de intercambio de gases que posee una membrana con una superficie de 30 m2 (caducidad) a 100m2 (inspiración profunda), detrás de la cual se encuentra una red de unos 2,000 km de capilares. El sistema, desarrollado a través de la evolución, se acomoda en un espacio relativamente pequeño (cavidad torácica) protegido por costillas.

                                                    Anatómica y fisiológicamente el RT se puede dividir en tres compartimentos:

                                                    • la parte superior de RT, o nasofaríngea (NP), comenzando en las fosas nasales y extendiéndose a la faringe y laringe; esta parte sirve como un sistema de aire acondicionado
                                                    • el árbol traqueobronquial (TB), que abarca numerosos tubos de varios tamaños, que llevan aire a los pulmones
                                                    • el compartimento pulmonar (P), que consta de millones de alvéolos (sacos de aire) dispuestos en racimos en forma de uva.

                                                     

                                                    Los tóxicos hidrofílicos son fácilmente absorbidos por el epitelio de la región nasofaríngea. Todo el epitelio de las regiones NP y TB está cubierto por una película de agua. Los tóxicos lipofílicos se absorben parcialmente en el NP y el TB, pero principalmente en los alvéolos por difusión a través de las membranas alvéolo-capilares. La tasa de absorción depende de la ventilación pulmonar, el gasto cardíaco (flujo de sangre a través de los pulmones), la solubilidad del tóxico en la sangre y su tasa metabólica.

                                                    En los alvéolos se lleva a cabo el intercambio gaseoso. La pared alveolar está formada por un epitelio, un marco intersticial de membrana basal, tejido conectivo y el endotelio capilar. La difusión de tóxicos es muy rápida a través de estas capas, que tienen un espesor de alrededor de 0.8 μm. En los alvéolos, el tóxico se transfiere de la fase de aire a la fase líquida (sangre). La velocidad de absorción (distribución del aire a la sangre) de un tóxico depende de su concentración en el aire alveolar y del coeficiente de partición de Nernst para la sangre (coeficiente de solubilidad).

                                                    En la sangre, el tóxico puede disolverse en la fase líquida mediante procesos físicos simples o unirse a las células sanguíneas y/o constituyentes del plasma según afinidad química o por adsorción. El contenido de agua de la sangre es del 75% y, por lo tanto, los gases y vapores hidrofílicos muestran una alta solubilidad en plasma (p. ej., alcoholes). Los tóxicos lipofílicos (p. ej., benceno) normalmente se unen a células o macromoléculas como la albúmina.

                                                    Desde el comienzo mismo de la exposición en los pulmones, ocurren dos procesos opuestos: absorción y desorción. El equilibrio entre estos procesos depende de la concentración del tóxico en el aire alveolar y la sangre. Al comienzo de la exposición, la concentración de tóxico en la sangre es 0 y la retención en la sangre es casi del 100%. Con la continuación de la exposición, se alcanza un equilibrio entre la absorción y la desorción. Los tóxicos hidrofílicos alcanzan rápidamente el equilibrio y la tasa de absorción depende de la ventilación pulmonar más que del flujo sanguíneo. Los tóxicos lipofílicos necesitan más tiempo para alcanzar el equilibrio, y aquí el flujo de sangre no saturada gobierna la tasa de absorción.

                                                    La deposición de partículas y aerosoles en la RT depende de factores físicos y fisiológicos, así como del tamaño de las partículas. En resumen, cuanto más pequeña sea la partícula, más profundamente penetrará en la RT.

                                                    La baja retención relativamente constante de partículas de polvo en los pulmones de personas muy expuestas (por ejemplo, mineros) sugiere la existencia de un sistema muy eficiente para la eliminación de partículas. En la parte superior del RT (traqueobronquial) un manto mucociliar realiza el aclaramiento. En la parte pulmonar actúan tres mecanismos diferentes: (1) manto mucociliar, (2) fagocitosis y (3) penetración directa de partículas a través de la pared alveolar.

                                                    Las primeras 17 de las 23 ramificaciones del árbol traqueobronquial poseen células epiteliales ciliadas. Con sus caricias estos cilios mueven constantemente un manto mucoso hacia la boca. Las partículas depositadas sobre este manto mucociliar serán deglutidas en la boca (ingestión). Un manto mucoso también cubre la superficie del epitelio alveolar, moviéndose hacia el manto mucociliar. Además, las células móviles especializadas (fagocitos) engullen partículas y microorganismos en los alvéolos y migran en dos direcciones posibles:

                                                    • hacia el manto mucociliar, que los transporta a la boca
                                                    • a través de los espacios intercelulares de la pared alveolar al sistema linfático de los pulmones; también las partículas pueden penetrar directamente por esta vía.

                                                     

                                                    Absorción a través del tracto gastrointestinal

                                                    Los tóxicos pueden ingerirse en caso de ingestión accidental, ingesta de alimentos y bebidas contaminados o ingestión de partículas eliminadas del RT.

                                                    Todo el canal alimentario, desde el esófago hasta el ano, se construye básicamente de la misma manera. Una capa mucosa (epitelio) está sostenida por tejido conectivo y luego por una red de capilares y músculo liso. El epitelio superficial del estómago está muy arrugado para aumentar el área de superficie de absorción/secreción. El área intestinal contiene numerosas pequeñas proyecciones (vellosidades), que pueden absorber material “bombeando”. El área activa de absorción en los intestinos es de unos 100 m2.

                                                    En el tracto gastrointestinal (GIT) todos los procesos de absorción son muy activos:

                                                    •  transporte transcelular por difusión a través de la capa lipídica y/o poros de las membranas celulares, así como filtración de poros
                                                    •  difusión paracelular a través de uniones entre células
                                                    •  difusión facilitada y transporte activo
                                                    •  endocitosis y el mecanismo de bombeo de las vellosidades.

                                                     

                                                    Algunos iones de metales tóxicos utilizan sistemas de transporte especializados para elementos esenciales: el talio, el cobalto y el manganeso utilizan el sistema del hierro, mientras que el plomo parece utilizar el sistema del calcio.

                                                    Muchos factores influyen en la tasa de absorción de sustancias tóxicas en varias partes del TGI:

                                                    • propiedades fisicoquímicas de los tóxicos, especialmente el coeficiente de partición de Nernst y la constante de disociación; para las partículas, el tamaño de las partículas es importante: cuanto más pequeño es el tamaño, mayor es la solubilidad
                                                    • cantidad de alimento presente en el TGI (efecto diluyente)
                                                    • tiempo de residencia en cada parte del GIT (desde unos pocos minutos en la boca hasta una hora en el estómago y muchas horas en los intestinos)
                                                    • el área de absorción y la capacidad de absorción del epitelio
                                                    • pH local, que gobierna la absorción de sustancias tóxicas disociadas; en el pH ácido del estómago, los compuestos ácidos no disociados se absorberán más rápidamente
                                                    • peristaltismo (movimiento de los intestinos por los músculos) y flujo sanguíneo local
                                                    • las secreciones gástricas e intestinales transforman los tóxicos en productos más o menos solubles; la bilis es un agente emulsionante que produce complejos más solubles (hidrotrofia)
                                                    • exposición combinada a otros tóxicos, que pueden producir efectos sinérgicos o antagónicos en los procesos de absorción
                                                    • presencia de agentes complejantes/quelantes
                                                    • la acción de la microflora de la RT (alrededor de 1.5 kg), alrededor de 60 especies bacterianas diferentes que pueden realizar la biotransformación de tóxicos.

                                                     

                                                    También es necesario mencionar la circulación enterohepática. Los tóxicos y/o metabolitos polares (glucurónidos y otros conjugados) se excretan con la bilis hacia el duodeno. Aquí, las enzimas de la microflora realizan la hidrólisis y los productos liberados pueden ser reabsorbidos y transportados por la vena porta al hígado. Este mecanismo es muy peligroso en el caso de sustancias hepatotóxicas, ya que permite su acumulación temporal en el hígado.

                                                    En el caso de tóxicos biotransformados en el hígado a metabolitos menos tóxicos o no tóxicos, la ingestión puede representar una puerta de entrada menos peligrosa. Después de la absorción en el GIT, estos tóxicos serán transportados por la vena porta al hígado, y allí pueden ser parcialmente detoxificados por biotransformación.

                                                    Absorción a través de la piel (dérmica, percutánea)

                                                    La piel (1.8 m2 de superficie en un adulto humano) junto con las membranas mucosas de los orificios corporales, cubre la superficie del cuerpo. Representa una barrera contra los agentes físicos, químicos y biológicos, manteniendo la integridad y homeostasis del cuerpo y realizando muchas otras tareas fisiológicas.

                                                    Básicamente la piel consta de tres capas: epidermis, piel verdadera (dermis) y tejido subcutáneo (hipodermis). Desde el punto de vista toxicológico, la epidermis es aquí de gran interés. Está construido de muchas capas de células. Una superficie córnea de células muertas aplanadas (estrato córneo) es la capa superior, debajo de la cual se encuentra una capa continua de células vivas (estrato córneo compacto), seguida de una membrana lipídica típica, y luego por el estrato lúcido, el estrato gramulosum y el estrato mucoso La membrana lipídica representa una barrera protectora, pero en las partes pilosas de la piel, tanto los folículos pilosos como los canales de las glándulas sudoríparas penetran a través de ella. Por lo tanto, la absorción dérmica puede ocurrir por los siguientes mecanismos:

                                                    • absorción transepidérmica por difusión a través de la membrana lipídica (barrera), mayoritariamente por sustancias lipofílicas (disolventes orgánicos, pesticidas, etc.) y en pequeña medida por algunas sustancias hidrofílicas a través de los poros
                                                    • absorción transfolicular alrededor del tallo del cabello hacia el folículo piloso, sin pasar por la barrera de la membrana; esta absorción se produce sólo en las zonas pilosas de la piel
                                                    • Absorción a través de los conductos de las glándulas sudoríparas, que tienen un área transversal de aproximadamente 0.1 a 1% del área total de la piel (la absorción relativa está en esta proporción)
                                                    • absorción a través de la piel cuando se daña mecánicamente, térmicamente, químicamente o por enfermedades de la piel; aquí las capas de la piel, incluida la barrera lipídica, se rompen y se abre el camino para que entren sustancias tóxicas y agentes nocivos.

                                                     

                                                    La tasa de absorción a través de la piel dependerá de muchos factores:

                                                    • concentración de tóxico, tipo de vehículo (medio), presencia de otras sustancias
                                                    • contenido de agua de la piel, pH, temperatura, flujo sanguíneo local, transpiración, superficie de piel contaminada, grosor de la piel
                                                    • características anatómicas y fisiológicas de la piel debidas al sexo, la edad, las variaciones individuales, las diferencias que se producen en las diversas etnias y razas, etc.

                                                    Transporte de Tóxicos por Sangre y Linfa

                                                    Después de la absorción por cualquiera de estas puertas de entrada, los tóxicos llegarán a la sangre, la linfa u otros fluidos corporales. La sangre representa el principal vehículo para el transporte de sustancias tóxicas y sus metabolitos.

                                                    La sangre es un órgano circulante fluido que transporta el oxígeno necesario y las sustancias vitales a las células y elimina los productos de desecho del metabolismo. La sangre también contiene componentes celulares, hormonas y otras moléculas involucradas en muchas funciones fisiológicas. La sangre fluye dentro de un sistema circulatorio de vasos sanguíneos relativamente bien cerrado y de alta presión, impulsada por la actividad del corazón. Debido a la alta presión, se produce una fuga de líquido. El sistema linfático representa el sistema de drenaje, en forma de una malla fina de pequeños capilares linfáticos de paredes delgadas que se ramifican a través de los tejidos y órganos blandos.

                                                    La sangre es una mezcla de una fase líquida (plasma, 55%) y células sanguíneas sólidas (45%). El plasma contiene proteínas (albúminas, globulinas, fibrinógeno), ácidos orgánicos (láctico, glutámico, cítrico) y muchas otras sustancias (lípidos, lipoproteínas, glicoproteínas, enzimas, sales, xenobióticos, etc.). Los elementos de las células sanguíneas incluyen eritrocitos (Er), leucocitos, reticulocitos, monocitos y plaquetas.

                                                    Los tóxicos se absorben como moléculas e iones. Algunos tóxicos al pH de la sangre forman partículas coloides como una tercera forma en este líquido. Las moléculas, iones y coloides de los tóxicos tienen varias posibilidades de transporte en la sangre:

                                                    •  estar unido física o químicamente a los elementos de la sangre, principalmente Er
                                                    •  para ser físicamente disuelto en plasma en un estado libre
                                                    •  para unirse a uno o más tipos de proteínas plasmáticas, formar complejos con los ácidos orgánicos o unirse a otras fracciones de plasma.

                                                     

                                                    La mayoría de los tóxicos en la sangre existen parcialmente en estado libre en el plasma y parcialmente unidos a los eritrocitos y constituyentes del plasma. La distribución depende de la afinidad de los tóxicos por estos constituyentes. Todas las fracciones están en equilibrio dinámico.

                                                    Algunos tóxicos son transportados por los elementos de la sangre, principalmente por los eritrocitos, muy raramente por los leucocitos. Los tóxicos se pueden adsorber en la superficie de Er o se pueden unir a los ligandos del estroma. Si penetran en Er, pueden unirse al hemo (p. ej., monóxido de carbono y selenio) o a la globina (Sb111, Poco210). Algunos tóxicos transportados por Er son arsénico, cesio, torio, radón, plomo y sodio. El cromo hexavalente se une exclusivamente al Er y el cromo trivalente a las proteínas del plasma. Para el zinc, se produce competencia entre el Er y el plasma. Aproximadamente el 96% del plomo es transportado por Er. El mercurio orgánico se une principalmente a Er y el mercurio inorgánico se transporta principalmente a través de la albúmina plasmática. Er transporta pequeñas fracciones de berilio, cobre, telurio y uranio.

                                                    La mayoría de los tóxicos son transportados por plasma o proteínas plasmáticas. Muchos electrolitos están presentes como iones en equilibrio con moléculas no disociadas libres o unidas a las fracciones de plasma. Esta fracción iónica de sustancias tóxicas es muy difusible y penetra a través de las paredes de los capilares hacia los tejidos y órganos. Los gases y vapores se pueden disolver en el plasma.

                                                    Las proteínas plasmáticas poseen una superficie total de aproximadamente 600 a 800 km2 ofrecido para la absorción de tóxicos. Las moléculas de albúmina poseen alrededor de 109 ligandos catiónicos y 120 aniónicos a disposición de los iones. Muchos iones son transportados parcialmente por la albúmina (p. ej., cobre, zinc y cadmio), al igual que compuestos como dinitro y ortocresoles, nitro y derivados halogenados de hidrocarburos aromáticos y fenoles.

                                                    Las moléculas de globulina (alfa y beta) transportan pequeñas moléculas de sustancias tóxicas, así como algunos iones metálicos (cobre, zinc y hierro) y partículas coloides. El fibrinógeno muestra afinidad por ciertas moléculas pequeñas. Muchos tipos de enlaces pueden estar involucrados en la unión de tóxicos a proteínas plasmáticas: fuerzas de Van der Waals, atracción de cargas, asociación entre grupos polares y no polares, puentes de hidrógeno, enlaces covalentes.

                                                    Las lipoproteínas plasmáticas transportan tóxicos lipofílicos como los PCB. Las otras fracciones de plasma también sirven como vehículo de transporte. La afinidad de los tóxicos por las proteínas plasmáticas sugiere su afinidad por las proteínas en los tejidos y órganos durante la distribución.

                                                    Los ácidos orgánicos (láctico, glutamínico, cítrico) forman complejos con algunos tóxicos. Las tierras alcalinas y las tierras raras, así como algunos elementos pesados ​​en forma de cationes, también forman complejos con oxiácidos y aminoácidos orgánicos. Todos estos complejos suelen ser difusibles y se distribuyen fácilmente en tejidos y órganos.

                                                    Los agentes quelantes fisiológicos del plasma, como la transferrina y la metalotioneína, compiten con los ácidos orgánicos y los aminoácidos por los cationes para formar quelatos estables.

                                                    Los iones libres difusibles, algunos complejos y algunas moléculas libres se eliminan fácilmente de la sangre a los tejidos y órganos. La fracción libre de iones y moléculas está en equilibrio dinámico con la fracción unida. La concentración de un tóxico en la sangre determinará la velocidad de su distribución en los tejidos y órganos, o su movilización desde ellos hacia la sangre.

                                                    Distribución de Tóxicos en el Organismo

                                                    El organismo humano se puede dividir en los siguientes compartimientos. (1) órganos internos, (2) piel y músculos, (3) tejido adiposo, (4) tejido conectivo y huesos. Esta clasificación se basa principalmente en el grado de perfusión vascular (sangre) en orden decreciente. Por ejemplo, los órganos internos (incluido el cerebro), que representan solo el 12 % del peso corporal total, reciben alrededor del 75 % del volumen total de sangre. Por otro lado, los tejidos conectivos y los huesos (15% del peso corporal total) reciben solo el uno por ciento del volumen total de sangre.

                                                    Los órganos internos bien perfundidos generalmente logran la mayor concentración de tóxicos en el menor tiempo, así como un equilibrio entre la sangre y este compartimento. La absorción de sustancias tóxicas por los tejidos menos perfundidos es mucho más lenta, pero la retención es mayor y la duración de la permanencia es mucho más prolongada (acumulación) debido a la baja perfusión.

                                                    Tres componentes son de gran importancia para la distribución intracelular de tóxicos: contenido de agua, lípidos y proteínas en las células de varios tejidos y órganos. El orden de compartimentos mencionado anteriormente también sigue de cerca un contenido decreciente de agua en sus celdas. Los tóxicos hidrofílicos se distribuirán más rápidamente a los fluidos corporales y las células con alto contenido de agua, y los tóxicos lipofílicos a las células con mayor contenido de lípidos (tejido graso).

                                                    El organismo posee algunas barreras que dificultan la penetración de algunos grupos de tóxicos, en su mayoría hidrofílicos, a ciertos órganos y tejidos, tales como:

                                                    • la barrera hematoencefálica (barrera cerebroespinal), que restringe la penetración de moléculas grandes y sustancias tóxicas hidrofílicas en el cerebro y el SNC; esta barrera consiste en una capa estrechamente unida de células endoteliales; por lo tanto, los tóxicos lipofílicos pueden penetrar a través de él.
                                                    • la barrera placentaria, que tiene un efecto similar sobre la penetración de sustancias tóxicas en el feto desde la sangre de la madre
                                                    • la barrera histo-hematológica en las paredes de los capilares, que es permeable para moléculas de tamaño pequeño e intermedio, y para algunas moléculas más grandes, así como para iones.

                                                     

                                                    Como se señaló anteriormente, solo las formas libres de tóxicos en el plasma (moléculas, iones, coloides) están disponibles para penetrar a través de las paredes capilares que participan en la distribución. Esta fracción libre está en equilibrio dinámico con la fracción ligada. La concentración de sustancias tóxicas en la sangre se encuentra en un equilibrio dinámico con su concentración en los órganos y tejidos, lo que determina la retención (acumulación) o la movilización a partir de ellos.

                                                    La condición del organismo, el estado funcional de los órganos (especialmente la regulación neuro-humoral), el equilibrio hormonal y otros factores juegan un papel en la distribución.

                                                    La retención de sustancias tóxicas en un compartimento particular generalmente es temporal y puede ocurrir una redistribución a otros tejidos. La retención y la acumulación se basan en la diferencia entre las tasas de absorción y eliminación. La duración de la retención en un compartimento se expresa mediante la vida media biológica. Este es el intervalo de tiempo en el que el 50% del tóxico se elimina del tejido u órgano y se redistribuye, transloca o elimina del organismo.

                                                    Los procesos de biotransformación ocurren durante la distribución y retención en varios órganos y tejidos. La biotransformación produce metabolitos más polares, más hidrofílicos, que se eliminan más fácilmente. Una baja tasa de biotransformación de un tóxico lipofílico generalmente provocará su acumulación en un compartimento.

                                                    Los tóxicos se pueden dividir en cuatro grupos principales según su afinidad, retención predominante y acumulación en un compartimento particular:

                                                    1. Los tóxicos solubles en los fluidos corporales se distribuyen uniformemente según el contenido de agua de los compartimentos. Muchos cationes monovalentes (p. ej., litio, sodio, potasio, rubidio) y algunos aniones (p. ej., cloro, bromo) se distribuyen de acuerdo con este patrón.
                                                    2. Los tóxicos lipofílicos muestran una alta afinidad por los órganos ricos en lípidos (SNC) y tejidos (grasos, adiposos).
                                                    3. Los tóxicos que forman partículas coloides son luego atrapados por células especializadas del sistema reticuloendotelial (RES) de órganos y tejidos. Los cationes trivalentes y tetravalentes (lantano, cesio, hafnio) se distribuyen en los RES de tejidos y órganos.
                                                    4. Los tóxicos que muestran una alta afinidad por los huesos y el tejido conjuntivo (elementos osteotrópicos, buscadores de huesos) incluyen cationes divalentes (p. ej., calcio, bario, estroncio, radón, berilio, aluminio, cadmio, plomo).

                                                     

                                                    Acumulación en tejidos ricos en lípidos

                                                    El “hombre estándar” de 70 kg de peso corporal contiene alrededor del 15 % del peso corporal en forma de tejido adiposo, que aumenta con la obesidad hasta el 50 %. Sin embargo, esta fracción lipídica no se distribuye uniformemente. El cerebro (SNC) es un órgano rico en lípidos y los nervios periféricos están envueltos con una vaina de mielina rica en lípidos y células de Schwann. Todos estos tejidos ofrecen posibilidades de acumulación de tóxicos lipofílicos.

                                                    En este compartimento se distribuirán numerosos tóxicos no electrolitos y no polares con un coeficiente de partición de Nernst adecuado, así como numerosos disolventes orgánicos (alcoholes, aldehídos, cetonas, etc.), hidrocarburos clorados (incluidos los insecticidas organoclorados como el DDT), algunos gases inertes (radón), etc.

                                                    El tejido adiposo acumulará tóxicos debido a su baja vascularización y menor tasa de biotransformación. Aquí la acumulación de sustancias tóxicas puede representar una especie de "neutralización" temporal debido a la falta de objetivos para el efecto tóxico. Sin embargo, el peligro potencial para el organismo siempre está presente debido a la posibilidad de movilización de sustancias tóxicas desde este compartimento hacia la circulación.

                                                    La deposición de tóxicos en el cerebro (SNC) o tejido rico en lípidos de la vaina de mielina del sistema nervioso periférico es muy peligrosa. Los neurotóxicos se depositan aquí directamente junto a sus objetivos. Los tóxicos retenidos en el tejido rico en lípidos de las glándulas endocrinas pueden producir alteraciones hormonales. A pesar de la barrera hematoencefálica, numerosos neurotóxicos de naturaleza lipofílica llegan al cerebro (SNC): anestésicos, disolventes orgánicos, pesticidas, tetraetilo de plomo, organomercuriales, etc.

                                                    Retención en el sistema reticuloendotelial

                                                    En cada tejido y órgano, un determinado porcentaje de células se especializa en la actividad fagocítica, absorbiendo microorganismos, partículas, partículas coloidales, etc. Este sistema se denomina sistema reticuloendotelial (RES), que comprende células fijas y células móviles (fagocitos). Estas células están presentes en forma no activa. Un aumento de los microbios y partículas mencionados anteriormente activará las células hasta un punto de saturación.

                                                    Los tóxicos en forma de coloides serán capturados por los RES de órganos y tejidos. La distribución depende del tamaño de partícula del coloide. Para partículas de mayor tamaño, se favorecerá la retención en el hígado. Con partículas coloides más pequeñas, se producirá una distribución más o menos uniforme entre el bazo, la médula ósea y el hígado. La eliminación de coloides del RES es muy lenta, aunque las partículas pequeñas se eliminan relativamente más rápido.

                                                    Acumulación en huesos

                                                    Alrededor de 60 elementos pueden identificarse como elementos osteotrópicos o buscadores de huesos.

                                                    Los elementos osteotrópicos se pueden dividir en tres grupos:

                                                    1. Elementos que representan o sustituyen a los constituyentes fisiológicos del hueso. Veinte de estos elementos están presentes en mayores cantidades. Los otros aparecen en pequeñas cantidades. En condiciones de exposición crónica, los metales tóxicos como el plomo, el aluminio y el mercurio también pueden entrar en la matriz mineral de las células óseas.
                                                    2. Las tierras alcalinas y otros elementos que forman cationes con un diámetro iónico similar al del calcio son intercambiables con él en el mineral óseo. Además, algunos aniones son intercambiables con aniones (fosfato, hidroxilo) del mineral óseo.
                                                    3. Los elementos que forman microcoloides (tierras raras) pueden adsorberse en la superficie del mineral óseo.

                                                     

                                                    El esqueleto de un hombre estándar representa del 10 al 15% del peso corporal total, lo que representa un gran depósito de almacenamiento potencial para los tóxicos osteotrópicos. El hueso es un tejido altamente especializado que consiste en un 54% en volumen de minerales y un 38% de matriz orgánica. La matriz mineral del hueso es hidroxiapatita, Ca10(PO4)6(OH)2 , en el que la relación de Ca a P es de aproximadamente 1.5 a uno. El área superficial del mineral disponible para la adsorción es de unos 100 m2 por gramo de hueso.

                                                    La actividad metabólica de los huesos del esqueleto se puede dividir en dos categorías:

                                                    • hueso metabólico activo, en el que los procesos de reabsorción y formación de hueso nuevo, o remodelación del hueso existente, son muy extensos
                                                    • hueso estable con una baja tasa de remodelación o crecimiento.

                                                     

                                                    En el feto, el hueso metabólico del lactante y del niño pequeño (ver “esqueleto disponible”) representa casi el 100% del esqueleto. Con la edad este porcentaje de hueso metabólico disminuye. La incorporación de tóxicos durante la exposición aparece en el hueso metabólico y en compartimentos de rotación más lenta.

                                                    La incorporación de sustancias tóxicas al hueso se produce de dos formas:

                                                    1. Para los iones, se produce un intercambio de iones con cationes de calcio fisiológicamente presentes o aniones (fosfato, hidroxilo).
                                                    2. Para los tóxicos que forman partículas coloides, se produce la adsorción en la superficie del mineral.

                                                     

                                                    Reacciones de intercambio iónico

                                                    El mineral óseo, la hidroxiapatita, representa un complejo sistema de intercambio iónico. Los cationes de calcio pueden intercambiarse por varios cationes. Los aniones presentes en el hueso también pueden ser intercambiados por aniones: fosfato con citratos y carbonatos, hidroxilo con flúor. Los iones que no son intercambiables pueden ser adsorbidos en la superficie del mineral. Cuando se incorporan iones tóxicos en el mineral, una nueva capa de mineral puede cubrir la superficie del mineral, enterrando el tóxico en la estructura ósea. El intercambio de iones es un proceso reversible, dependiendo de la concentración de iones, el pH y el volumen de líquido. Así, por ejemplo, un aumento de calcio en la dieta puede disminuir la deposición de iones tóxicos en la red de minerales. Se ha mencionado que con la edad disminuye el porcentaje de hueso metabólico, aunque continúa el intercambio iónico. Con el envejecimiento, se produce una reabsorción de minerales óseos, en la que en realidad disminuye la densidad ósea. En este punto, pueden liberarse sustancias tóxicas en los huesos (p. ej., plomo).

                                                    Alrededor del 30 % de los iones incorporados en los minerales óseos se unen débilmente y pueden intercambiarse, capturarse con agentes quelantes naturales y excretarse, con una vida media biológica de 15 días. El otro 70% está más firmemente ligado. La movilización y excreción de esta fracción muestra una vida media biológica de 2.5 años y más dependiendo del tipo de hueso (procesos de remodelación).

                                                    Los agentes quelantes (Ca-EDTA, penicilamina, BAL, etc.) pueden movilizar cantidades considerables de algunos metales pesados, y su excreción en la orina aumenta considerablemente.

                                                    adsorción de coloides

                                                    Las partículas coloides se adsorben como una película sobre la superficie del mineral (100 m2 por g) por fuerzas de Van der Waals o quimisorción. Esta capa de coloides en las superficies minerales se cubre con la siguiente capa de minerales formados y los tóxicos están más enterrados en la estructura ósea. La tasa de movilización y eliminación depende de los procesos de remodelación.

                                                    Acumulación en cabello y uñas.

                                                    El cabello y las uñas contienen queratina, con grupos sulfhidrilos capaces de quelar cationes metálicos como el mercurio y el plomo.

                                                    Distribución del tóxico dentro de la célula.

                                                    Recientemente ha cobrado importancia la distribución de sustancias tóxicas, especialmente algunos metales pesados, dentro de las células de tejidos y órganos. Con técnicas de ultracentrifugación, se pueden separar varias fracciones de la célula para determinar su contenido de iones metálicos y otros tóxicos.

                                                    Los estudios en animales han revelado que después de la penetración en la célula, algunos iones metálicos se unen a una proteína específica, la metalotioneína. Esta proteína de bajo peso molecular está presente en las células del hígado, riñón y otros órganos y tejidos. Sus grupos sulfhidrilo pueden unir seis iones por molécula. La mayor presencia de iones metálicos induce la biosíntesis de esta proteína. Los iones de cadmio son el inductor más potente. La metalotioneína también sirve para mantener la homeostasis de los iones vitales de cobre y zinc. La metalotioneína puede unir zinc, cobre, cadmio, mercurio, bismuto, oro, cobalto y otros cationes.

                                                    Biotransformación y Eliminación de Tóxicos

                                                    Durante la retención en las células de varios tejidos y órganos, los tóxicos están expuestos a enzimas que pueden biotransformarlos (metabolizarlos), produciendo metabolitos. Existen muchas vías para la eliminación de tóxicos y/o metabolitos: por el aire exhalado por los pulmones, por la orina por los riñones, por la bilis por el TGI, por el sudor por la piel, por la saliva por las mucosas de la boca, por la leche por las glándulas mamarias, y por el cabello y las uñas a través del crecimiento normal y la renovación celular.

                                                    La eliminación de un tóxico absorbido depende de la puerta de entrada. En los pulmones el proceso de absorción/desorción comienza inmediatamente y los tóxicos son parcialmente eliminados por el aire exhalado. La eliminación de los tóxicos absorbidos por otras vías de entrada se prolonga y comienza después del transporte por la sangre, y finalmente se completa después de la distribución y la biotransformación. Durante la absorción existe un equilibrio entre las concentraciones de un tóxico en la sangre y en los tejidos y órganos. La excreción disminuye la concentración sanguínea del tóxico y puede inducir la movilización de un tóxico de los tejidos a la sangre.

                                                    Muchos factores pueden influir en la tasa de eliminación de sustancias tóxicas y sus metabolitos del cuerpo:

                                                    • propiedades fisicoquímicas de los tóxicos, especialmente el coeficiente de partición de Nernst (P), la constante de disociación (pKa), polaridad, estructura molecular, forma y peso
                                                    • nivel de exposición y tiempo de eliminación posterior a la exposición
                                                    • portal de entrada
                                                    • distribución en los compartimentos del cuerpo, que difieren en la tasa de intercambio con la sangre y la perfusión sanguínea
                                                    • tasa de biotransformación de tóxicos lipofílicos a metabolitos más hidrofílicos
                                                    • estado de salud general del organismo y, en especial, de los órganos excretores (pulmones, riñones, TGI, piel, etc.)
                                                    • presencia de otros tóxicos que pueden interferir con la eliminación.

                                                     

                                                    Aquí distinguimos dos grupos de compartimentos: (1) el sistema de cambio rápido— en estos compartimentos, la concentración tisular del tóxico es similar a la de la sangre; y (2) el sistema de intercambio lento, donde la concentración tisular del tóxico es más alta que en la sangre debido a la unión y la acumulación: el tejido adiposo, el esqueleto y los riñones pueden retener temporalmente algunos tóxicos, por ejemplo, arsénico y zinc.

                                                    Un tóxico puede ser excretado simultáneamente por dos o más rutas de excreción. Sin embargo, por lo general una ruta es dominante.

                                                    Los científicos están desarrollando modelos matemáticos que describen la excreción de un tóxico en particular. Estos modelos se basan en el movimiento de uno o ambos compartimentos (sistemas de intercambio), biotransformación, etc.

                                                    Eliminación por el aire exhalado a través de los pulmones

                                                    La eliminación a través de los pulmones (desorción) es típica de sustancias tóxicas con alta volatilidad (p. ej., disolventes orgánicos). Los gases y vapores con baja solubilidad en sangre se eliminarán rápidamente de esta forma, mientras que los tóxicos con alta solubilidad en sangre se eliminarán por otras vías.

                                                    Los disolventes orgánicos absorbidos por el TGI o la piel son excretados parcialmente por el aire espirado en cada paso de sangre por los pulmones, si tienen suficiente presión de vapor. La prueba de alcoholemia utilizada para los conductores ebrios sospechosos se basa en este hecho. La concentración de CO en el aire exhalado está en equilibrio con el contenido de CO-Hb en sangre. El gas radiactivo radón aparece en el aire exhalado debido a la descomposición del radio acumulado en el esqueleto.

                                                    La eliminación de un tóxico por el aire exhalado en relación con el período de tiempo posterior a la exposición suele expresarse mediante una curva de tres fases. La primera fase representa la eliminación del tóxico de la sangre, mostrando una vida media corta. La segunda fase, más lenta, representa la eliminación por intercambio de sangre con tejidos y órganos (sistema de intercambio rápido). La tercera fase, muy lenta, se debe al intercambio de sangre con tejido graso y esqueleto. Si no se acumula un tóxico en dichos compartimentos, la curva será bifásica. En algunos casos también es posible una curva de cuatro fases.

                                                    La determinación de gases y vapores en el aire exhalado en el período posterior a la exposición se utiliza a veces para evaluar la exposición de los trabajadores.

                                                    excreción renal

                                                    El riñón es un órgano especializado en la excreción de numerosos tóxicos hidrosolubles y metabolitos, manteniendo la homeostasis del organismo. Cada riñón posee alrededor de un millón de nefronas capaces de realizar la excreción. La excreción renal representa un evento muy complejo que abarca tres mecanismos diferentes:

                                                    • filtración glomerular por cápsula de Bowman
                                                    • transporte activo en el túbulo proximal
                                                    • transporte pasivo en el túbulo distal.

                                                     

                                                    La excreción de un tóxico a través de los riñones a la orina depende del coeficiente de partición de Nernst, la constante de disociación y el pH de la orina, el tamaño y la forma molecular, la tasa de metabolismo a metabolitos más hidrofílicos, así como el estado de salud de los riñones.

                                                    La cinética de la excreción renal de una sustancia tóxica o su metabolito puede expresarse mediante una curva de excreción de dos, tres o cuatro fases, según la distribución de la sustancia tóxica particular en varios compartimentos corporales que difieren en la velocidad de intercambio con la sangre.

                                                    Saliva

                                                    Algunas drogas e iones metálicos pueden excretarse a través de la mucosa de la boca por medio de la saliva, por ejemplo, plomo ("línea de plomo"), mercurio, arsénico, cobre, así como bromuros, yoduros, alcohol etílico, alcaloides, etc. Luego, los tóxicos se tragan y llegan al TGI, donde pueden ser reabsorbidos o eliminados por las heces.

                                                    Sudar

                                                    Muchos no electrolitos pueden eliminarse parcialmente a través de la piel a través del sudor: alcohol etílico, acetona, fenoles, disulfuro de carbono e hidrocarburos clorados.

                                                    Leche

                                                    Muchos metales, solventes orgánicos y algunos pesticidas organoclorados (DDT) se secretan a través de la glándula mamaria en la leche materna. Esta vía puede representar un peligro para los lactantes.

                                                    Cabello

                                                    El análisis del cabello se puede utilizar como indicador de la homeostasis de algunas sustancias fisiológicas. También la exposición a algunos tóxicos, especialmente metales pesados, puede evaluarse mediante este tipo de bioensayo.

                                                    La eliminación de sustancias tóxicas del cuerpo puede incrementarse mediante:

                                                    • translocación mecánica a través de lavado gástrico, transfusión de sangre o diálisis
                                                    • crear condiciones fisiológicas que movilicen sustancias tóxicas mediante la dieta, cambio del equilibrio hormonal, mejora de la función renal mediante la aplicación de diuréticos
                                                    • administración de agentes complejantes (citratos, oxalatos, salicilatos, fosfatos) o agentes quelantes (Ca-EDTA, BAL, ATA, DMSA, penicilamina); este método está indicado sólo en personas bajo estricto control médico. La aplicación de agentes quelantes se usa a menudo para la eliminación de metales pesados ​​del cuerpo de los trabajadores expuestos en el curso de su tratamiento médico. Este método también se utiliza para evaluar la carga corporal total y el nivel de exposición anterior.

                                                     

                                                    Determinaciones de exposición

                                                    La determinación de sustancias tóxicas y metabolitos en sangre, aire exhalado, orina, sudor, heces y cabello se utiliza cada vez más para evaluar la exposición humana (pruebas de exposición) y/o evaluar el grado de intoxicación. Por lo tanto, recientemente se han establecido límites de exposición biológica (Valores Biológicos MAC, Índices de Exposición Biológica—BEI). Estos bioensayos muestran la "exposición interna" del organismo, es decir, la exposición total del cuerpo en los entornos de trabajo y de vida por todas las puertas de entrada (consulte "Métodos de prueba de toxicología: biomarcadores").

                                                    Efectos combinados debido a la exposición múltiple

                                                    Las personas en el entorno de trabajo y/o vivienda suelen estar expuestas simultánea o consecutivamente a diversos agentes físicos y químicos. También es necesario tener en cuenta que algunas personas usan medicamentos, fuman, consumen alcohol y alimentos que contienen aditivos, etc. Eso significa que generalmente se está produciendo una exposición múltiple. Los agentes físicos y químicos pueden interactuar en cada paso de los procesos toxicocinéticos y/o toxicodinámicos, produciendo tres posibles efectos:

                                                    1. Independiente. Cada agente produce un efecto diferente debido a un mecanismo de acción diferente,
                                                    2. sinérgico. El efecto combinado es mayor que el de cada agente individual. Aquí diferenciamos dos tipos: (a) aditivos, donde el efecto combinado es igual a la suma de los efectos producidos por cada agente por separado y (b) potenciadores, donde el efecto combinado es mayor que el aditivo.
                                                    3. Antagonista. El efecto combinado es menor que el aditivo.

                                                     

                                                    Sin embargo, los estudios sobre efectos combinados son raros. Este tipo de estudio es muy complejo debido a la combinación de varios factores y agentes.

                                                    Podemos concluir que cuando el organismo humano está expuesto a dos o más tóxicos simultánea o consecutivamente, es necesario considerar la posibilidad de algunos efectos combinados, que pueden aumentar o disminuir la velocidad de los procesos toxicocinéticos.

                                                     

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                                                    Lunes, febrero 28 2011 20: 15

                                                    Metales y compuestos organometálicos

                                                    Los metales tóxicos y los compuestos organometálicos como el aluminio, el antimonio, el arsénico inorgánico, el berilio, el cadmio, el cromo, el cobalto, el plomo, el alquilo de plomo, el mercurio metálico y sus sales, los compuestos orgánicos de mercurio, el níquel, el selenio y el vanadio se han reconocido desde hace algún tiempo como presentando riesgos potenciales para la salud de las personas expuestas. En algunos casos, se han estudiado estudios epidemiológicos sobre las relaciones entre la dosis interna y el efecto/respuesta resultante en trabajadores ocupacionalmente expuestos, lo que ha permitido proponer valores límite biológicos basados ​​en la salud (ver tabla 1).

                                                    Tabla 1. Metales: valores de referencia y valores límite biológicos propuestos por la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH), Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) y Lauwerys and Hoet (L y H)

                                                    Metal

                                                    Muestra

                                                    Referencia1 valores*

                                                    Límite ACGIH (BEI)2

                                                    Límite DFG (BAT)3

                                                    Límite L y H4 (TMPC)

                                                    Aluminio

                                                    Suero / plasma

                                                    Orina

                                                    <1 μg/100 ml

                                                    <30 mcg/g

                                                     

                                                    200 μg/l (final del turno)

                                                    150 μg/g (final del turno)

                                                    Antimonio

                                                    Orina

                                                    <1 mcg/g

                                                       

                                                    35 μg/g (final del turno)

                                                    Arsénico

                                                    Orina (suma de arsénico inorgánico y metabolitos metilados)

                                                    <10 mcg/g

                                                    50 μg/g (final de la semana laboral)

                                                     

                                                    50 μg/g (si TWA: 0.05 mg/m3 ); 30 μg/g (si TWA: 0.01 mg/m3 ) (Fin del turno)

                                                    Berilio

                                                    Orina

                                                    <2 mcg/g

                                                         

                                                    Cadmio

                                                    Sangre

                                                    Orina

                                                    <0.5 μg/100 ml

                                                    <2 mcg/g

                                                    0.5 μg/100 ml

                                                    5 μg / g

                                                    1.5 μg/100 ml

                                                    15 μg / l

                                                    0.5 μg/100 ml

                                                    5 μg / g

                                                    Cromo

                                                    (compuestos solubles)

                                                    Suero / plasma

                                                    Orina

                                                    <0.05 μg/100 ml

                                                    <5 mcg/g

                                                    30 μg/g (final del turno, final de la semana laboral); 10 μg/g (aumento durante el turno)

                                                     

                                                    30 μg/g (final del turno)

                                                    Cobalt

                                                    Suero / plasma

                                                    Sangre

                                                    Orina

                                                    <0.05 μg/100 ml

                                                    <0.2 μg/100 ml

                                                    <2 mcg/g

                                                    0.1 μg/100 ml (final del turno, final de la semana laboral)

                                                    15 μg/l (final del turno, final de la semana laboral)

                                                    0.5 μg/100 ml (EKA)**

                                                    60 μg/l (ECA)**

                                                    30 μg/g (final del turno, final de la semana laboral)

                                                    Lidera

                                                    Sangre (plomo)

                                                    ZPP en sangre

                                                    Orina (plomo)

                                                    AAL en orina

                                                    <25 μg/100 ml

                                                    <40 μg/100 ml de sangre

                                                    <2.5 μg/g Hb

                                                    <50 mcg/g

                                                    <4.5 mg / g

                                                    30 μg/100 ml (no crítico)

                                                    mujer <45 años:

                                                    30 μg/100 ml

                                                    macho: 70 μg/100 ml

                                                    mujer <45 años:

                                                    6mg/l; macho: 15 mg/l

                                                    40 μg/100 ml

                                                    40 μg/100 ml de sangre o 3 μg/g Hb

                                                    50 μg / g

                                                    5 mg / g

                                                    Magnesio

                                                    Sangre

                                                    Orina

                                                    <1 μg/100 ml

                                                    <3 mcg/g

                                                         

                                                    Mercurio inorgánico

                                                    Sangre

                                                    Orina

                                                    <1 μg/100 ml

                                                    <5 mcg/g

                                                    1.5 μg/100 ml (final del turno, final de la semana laboral)

                                                    35 μg/g (antes del turno)

                                                    5 μg/100 ml

                                                    200 μg / l

                                                    2 μg/100 ml (final del turno)

                                                    50 μg/g (final del turno)

                                                    Níquel

                                                    (compuestos solubles)

                                                    Suero / plasma

                                                    Orina

                                                    <0.05 μg/100 ml

                                                    <2 mcg/g

                                                     

                                                    45 μg/l (ECA)**

                                                    30 μg / g

                                                    Selenio

                                                    Suero / plasma

                                                    Orina

                                                    <15 μg/100 ml

                                                    <25 mcg/g

                                                         

                                                    Vanadio

                                                    Suero / plasma

                                                    Sangre

                                                    Orina

                                                    <0.2 μg/100 ml

                                                    <0.1 μg/100 ml

                                                    <1 mcg/g

                                                     

                                                    70 μg/g creatinina

                                                    50 μg / g

                                                    * Los valores de orina son por gramo de creatinina.
                                                    ** EKA = Equivalentes de exposición para materiales cancerígenos.
                                                    1 Tomado con algunas modificaciones de Lauwerys y Hoet 1993.
                                                    2 De ACGIH 1996-97.
                                                    3 De DFG 1996.
                                                    4 Concentraciones máximas permisibles tentativas (TMPC) tomadas de Lauwerys y Hoet 1993.

                                                    Un problema al buscar medidas precisas y exactas de metales en materiales biológicos es que las sustancias metálicas de interés a menudo están presentes en los medios en niveles muy bajos. Cuando el control biológico consiste en la toma de muestras y análisis de orina, como suele ser el caso, se suele realizar sobre muestras “spot”; por lo tanto, suele ser recomendable la corrección de los resultados para la dilución de la orina. La expresión de los resultados por gramo de creatinina es el método de estandarización más utilizado. Los análisis realizados en muestras de orina demasiado diluidas o demasiado concentradas no son fiables y deben repetirse.

                                                    Aluminio

                                                    En la industria, los trabajadores pueden estar expuestos a compuestos inorgánicos de aluminio por inhalación y posiblemente también por ingestión de polvo que contiene aluminio. El aluminio se absorbe poco por vía oral, pero su absorción aumenta con la ingesta simultánea de citratos. Se desconoce la velocidad de absorción del aluminio depositado en el pulmón; la biodisponibilidad probablemente depende de las características fisicoquímicas de la partícula. La orina es la principal vía de excreción del aluminio absorbido. La concentración de aluminio en suero y en orina está determinada tanto por la intensidad de una exposición reciente como por la carga corporal de aluminio. En personas no expuestas ocupacionalmente, la concentración de aluminio en suero suele estar por debajo de 1 μg/100 ml y en la orina rara vez supera los 30 μg/g de creatinina. En sujetos con función renal normal, la excreción urinaria de aluminio es un indicador más sensible de exposición al aluminio que su concentración en suero/plasma.

                                                    Los datos sobre soldadores sugieren que la cinética de la excreción de aluminio en la orina implica un mecanismo de dos pasos, el primero de los cuales tiene una vida media biológica de unas ocho horas. En trabajadores que han estado expuestos durante varios años, efectivamente se produce cierta acumulación del metal en el cuerpo y las concentraciones de aluminio en el suero y en la orina también están influenciadas por la carga corporal de aluminio. El aluminio se almacena en varios compartimentos del cuerpo y se excreta de estos compartimentos a diferentes velocidades durante muchos años. También se ha encontrado una alta acumulación de aluminio en el cuerpo (hueso, hígado, cerebro) en pacientes que sufren insuficiencia renal. Los pacientes que se someten a diálisis tienen riesgo de toxicidad ósea y/o encefalopatía cuando su concentración sérica de aluminio supera de forma crónica los 20 μg/100 ml, pero es posible detectar signos de toxicidad incluso a concentraciones más bajas. La Comisión de las Comunidades Europeas ha recomendado que, para prevenir la toxicidad por aluminio, la concentración de aluminio en plasma nunca debe exceder los 20 μg/100 ml; un nivel superior a 10 μg/100 ml debe conducir a una mayor frecuencia de control y vigilancia de la salud, y una concentración superior a 6 μg/100 ml debe considerarse como prueba de una acumulación excesiva de la carga corporal de aluminio.

                                                    Antimonio

                                                    El antimonio inorgánico puede ingresar al organismo por ingestión o inhalación, pero se desconoce la tasa de absorción. Los compuestos pentavalentes absorbidos se excretan principalmente con la orina y los compuestos trivalentes a través de las heces. La retención de algunos compuestos de antimonio es posible después de una exposición prolongada. Las concentraciones normales de antimonio en suero y orina probablemente estén por debajo de 0.1 μg/100 ml y 1 μg/g de creatinina, respectivamente.

                                                    Un estudio preliminar sobre trabajadores expuestos al antimonio pentavalente indica que una exposición promedio ponderada en el tiempo a 0.5 mg/m3 conduciría a un aumento en la concentración de antimonio urinario de 35 μg/g de creatinina durante el turno.

                                                    Arsénico inorgánico

                                                    El arsénico inorgánico puede ingresar al organismo a través del tracto gastrointestinal y respiratorio. El arsénico absorbido se elimina principalmente a través del riñón, ya sea sin cambios o después de la metilación. El arsénico inorgánico también se excreta en la bilis como un complejo de glutatión.

                                                    Después de una única exposición oral a una dosis baja de arseniato, el 25 y el 45 % de la dosis administrada se excreta en la orina en uno y cuatro días, respectivamente.

                                                    Después de la exposición al arsénico inorgánico trivalente o pentavalente, la excreción urinaria consiste en 10 a 20 % de arsénico inorgánico, 10 a 20 % de ácido monometilarsónico y 60 a 80 % de ácido cacodílico. Después de la exposición ocupacional al arsénico inorgánico, la proporción de especies de arsénico en la orina depende del momento del muestreo.

                                                    Los organoarsenicales presentes en los organismos marinos también se absorben fácilmente por el tracto gastrointestinal, pero se excretan en su mayor parte sin cambios.

                                                    Los efectos tóxicos a largo plazo del arsénico (incluidos los efectos tóxicos sobre los genes) resultan principalmente de la exposición al arsénico inorgánico. Por lo tanto, el monitoreo biológico tiene como objetivo evaluar la exposición a compuestos inorgánicos de arsénico. Para ello, la determinación específica de arsénico inorgánico (Asi), ácido monometilarsónico (MMA) y ácido cacodílico (DMA) en la orina es el método de elección. Sin embargo, dado que el consumo de mariscos aún puede influir en la tasa de excreción de DMA, los trabajadores que se someten a la prueba deben abstenerse de comer mariscos durante las 48 horas anteriores a la recolección de orina.

                                                    En personas expuestas no ocupacionalmente al arsénico inorgánico y que no han consumido recientemente un organismo marino, la suma de estas tres especies de arsénico no suele exceder los 10 μg/g de creatinina urinaria. Se pueden encontrar valores más altos en áreas geográficas donde el agua potable contiene cantidades significativas de arsénico.

                                                    Se ha estimado que, en ausencia de consumo de mariscos, una exposición promedio ponderada en el tiempo a 50 y 200 μg/m3 arsénico inorgánico conduce a concentraciones urinarias medias de la suma de los metabolitos (Asi, MMA, DMA) en muestras de orina posteriores al turno de 54 y 88 μg/g de creatinina, respectivamente.

                                                    En el caso de exposición a compuestos inorgánicos de arsénico menos solubles (p. ej., arseniuro de galio), la determinación de arsénico en la orina reflejará la cantidad absorbida pero no la dosis total entregada al cuerpo (pulmón, tracto gastrointestinal).

                                                    El arsénico en el cabello es un buen indicador de la cantidad de arsénico inorgánico absorbido durante el período de crecimiento del cabello. El arsénico orgánico de origen marino no parece ser absorbido por el cabello en la misma medida que el arsénico inorgánico. La determinación de la concentración de arsénico a lo largo del cabello puede proporcionar información valiosa sobre el tiempo de exposición y la duración del período de exposición. Sin embargo, no se recomienda la determinación de arsénico en el cabello cuando el aire ambiente está contaminado por arsénico, ya que no será posible distinguir entre el arsénico endógeno y el arsénico depositado externamente en el cabello. Los niveles de arsénico en el cabello suelen estar por debajo de 1 mg/kg. El arsénico en las uñas tiene el mismo significado que el arsénico en el cabello.

                                                    Al igual que con los niveles de orina, los niveles de arsénico en la sangre pueden reflejar la cantidad de arsénico recientemente absorbida, pero aún no se ha evaluado la relación entre la intensidad de la exposición al arsénico y su concentración en la sangre.

                                                    Berilio

                                                    La inhalación es la ruta principal de absorción de berilio para las personas expuestas ocupacionalmente. La exposición a largo plazo puede resultar en el almacenamiento de cantidades apreciables de berilio en los tejidos pulmonares y en el esqueleto, el sitio final de almacenamiento. La eliminación del berilio absorbido ocurre principalmente a través de la orina y solo en un grado menor en las heces.

                                                    Los niveles de berilio se pueden determinar en sangre y orina, pero en la actualidad estos análisis solo se pueden utilizar como pruebas cualitativas para confirmar la exposición al metal, ya que se desconoce hasta qué punto las concentraciones de berilio en sangre y orina pueden estar influenciadas por recientes exposición y por la cantidad ya almacenada en el cuerpo. Además, es difícil interpretar los limitados datos publicados sobre la excreción de berilio en trabajadores expuestos, porque normalmente la exposición externa no se ha caracterizado adecuadamente y los métodos analíticos tienen diferentes sensibilidades y precisión. Los niveles urinarios y séricos normales de berilio probablemente estén por debajo
                                                    2 μg/g de creatinina y 0.03 μg/100 ml, respectivamente.

                                                    Sin embargo, el hallazgo de una concentración normal de berilio en la orina no es evidencia suficiente para excluir la posibilidad de una exposición anterior al berilio. De hecho, no siempre se ha encontrado un aumento de la excreción urinaria de berilio en los trabajadores, aunque hayan estado expuestos al berilio en el pasado y, en consecuencia, hayan desarrollado granulomatosis pulmonar, una enfermedad caracterizada por múltiples granulomas, es decir, nódulos de tejido inflamatorio, que se encuentran en los pulmones.

                                                    Cadmio

                                                    En el ámbito laboral, la absorción de cadmio se produce principalmente por inhalación. Sin embargo, la absorción gastrointestinal puede contribuir significativamente a la dosis interna de cadmio. Una característica importante del cadmio es su larga vida media biológica en el cuerpo, excediendo
                                                    10 años. En los tejidos, el cadmio se une principalmente a la metalotioneína. En la sangre, se une principalmente a los glóbulos rojos. En vista de la propiedad del cadmio de acumularse, cualquier programa de monitoreo biológico de grupos de población expuestos crónicamente al cadmio debe intentar evaluar tanto la exposición actual como la integrada.

                                                    Mediante activación neutrónica, actualmente es posible realizar in vivo mediciones de las cantidades de cadmio acumuladas en los principales sitios de almacenamiento, los riñones y el hígado. Sin embargo, estas técnicas no se utilizan de forma rutinaria. Hasta ahora, en la vigilancia de la salud de los trabajadores de la industria o en estudios a gran escala en la población general, la exposición al cadmio se ha evaluado normalmente de forma indirecta midiendo el metal en orina y sangre.

                                                    La cinética detallada de la acción del cadmio en humanos aún no está completamente dilucidada, pero con fines prácticos se pueden formular las siguientes conclusiones con respecto a la importancia del cadmio en la sangre y la orina. En trabajadores recién expuestos, los niveles de cadmio en sangre aumentan progresivamente y después de cuatro a seis meses alcanzan una concentración correspondiente a la intensidad de la exposición. En personas con exposición continua a cadmio durante un período prolongado, la concentración de cadmio en la sangre refleja principalmente la ingesta promedio durante los últimos meses. La influencia relativa de la carga de cadmio en el cuerpo sobre el nivel de cadmio en la sangre puede ser más importante en personas que han acumulado una gran cantidad de cadmio y no han estado expuestas. Después del cese de la exposición, el nivel de cadmio en la sangre disminuye relativamente rápido, con una semivida inicial de dos a tres meses. Sin embargo, dependiendo de la carga corporal, el nivel puede permanecer más alto que en los sujetos de control. Varios estudios en humanos y animales han indicado que el nivel de cadmio en la orina se puede interpretar de la siguiente manera: en ausencia de una sobreexposición aguda al cadmio, y siempre que no se exceda la capacidad de almacenamiento de la corteza renal o que no haya nefropatía inducida por cadmio. aún no se ha producido, el nivel de cadmio en la orina aumenta progresivamente con la cantidad de cadmio almacenada en los riñones. En tales condiciones, que prevalecen principalmente en la población general y en trabajadores moderadamente expuestos al cadmio, existe una correlación significativa entre el cadmio urinario y el cadmio en los riñones. Si la exposición al cadmio ha sido excesiva, los sitios de unión de cadmio en el organismo se saturan progresivamente y, a pesar de la exposición continua, la concentración de cadmio en la corteza renal se estabiliza.

                                                    A partir de esta etapa, el cadmio absorbido no puede retenerse más en ese órgano y se excreta rápidamente en la orina. Luego, en esta etapa, la concentración de cadmio urinario está influenciada tanto por la carga corporal como por la ingesta reciente. Si la exposición continúa, algunos sujetos pueden desarrollar daño renal, lo que da lugar a un mayor aumento de cadmio urinario como resultado de la liberación de cadmio almacenado en el riñón y la reabsorción deprimida del cadmio circulante. Sin embargo, después de un episodio de exposición aguda, los niveles de cadmio en la orina pueden aumentar rápida y brevemente sin reflejar un aumento en la carga corporal.

                                                    Estudios recientes indican que la metalotioneína en la orina tiene el mismo significado biológico. Se han observado buenas correlaciones entre la concentración urinaria de metalotioneína y la de cadmio, independientemente de la intensidad de la exposición y del estado de la función renal.

                                                    Los niveles normales de cadmio en sangre y en orina suelen estar por debajo de 0.5 μg/100 ml y
                                                    2 μg/g de creatinina, respectivamente. Son más altos en fumadores que en no fumadores. En trabajadores expuestos crónicamente a cadmio, el riesgo de insuficiencia renal es insignificante cuando los niveles de cadmio en orina nunca superan los 10 μg/g de creatinina. Debe evitarse una acumulación de cadmio en el cuerpo que daría lugar a una excreción urinaria superior a este nivel. Sin embargo, algunos datos sugieren que ciertos marcadores renales (cuya importancia para la salud aún se desconoce) pueden volverse anormales para valores de cadmio en orina entre 3 y 5 μg/g de creatinina, por lo que parece razonable proponer un valor límite biológico más bajo de 5 μg/g de creatinina. . Para la sangre, se ha propuesto un límite biológico de 0.5 μg/100 ml para la exposición a largo plazo. Es posible, sin embargo, que en el caso de la población general expuesta al cadmio a través de los alimentos o el tabaco o en los ancianos, que normalmente sufren una disminución de la función renal, el nivel crítico en la corteza renal sea menor.

                                                    Cromo

                                                    La toxicidad del cromo se atribuye principalmente a sus compuestos hexavalentes. La absorción de compuestos hexavalentes es relativamente mayor que la absorción de compuestos trivalentes. La eliminación se produce principalmente a través de la orina.

                                                    En personas expuestas al cromo de forma no ocupacional, la concentración de cromo en suero y en orina no suele exceder los 0.05 μg/100 ml y los 2 μg/g de creatinina, respectivamente. La exposición reciente a sales de cromo hexavalente solubles (p. ej., en electrochapadores y soldadores de acero inoxidable) puede evaluarse monitoreando el nivel de cromo en la orina al final del turno laboral. Estudios realizados por varios autores sugieren la siguiente relación: una exposición TWA de 0.025 o 0.05 mg/m3 el cromo hexavalente se asocia a una concentración media al final del período de exposición de 15 ó 30 μg/g de creatinina, respectivamente. Esta relación es válida sólo sobre una base de grupo. Después de la exposición a 0.025 mg/m3 cromo hexavalente, el valor del límite inferior de confianza del 95 % es de aproximadamente 5 μg/g de creatinina. Otro estudio entre soldadores de acero inoxidable encontró que una concentración de cromo en orina del orden de 40 μg/l corresponde a una exposición promedio de 0.1 mg/m3 trióxido de cromo

                                                    El cromo hexavalente atraviesa fácilmente las membranas celulares, pero una vez dentro de la célula, se reduce a cromo trivalente. La concentración de cromo en los eritrocitos podría ser un indicador de la intensidad de la exposición al cromo hexavalente durante la vida de los glóbulos rojos, pero esto no se aplica al cromo trivalente.

                                                    Queda por evaluar en qué medida es útil monitorear el cromo en la orina para estimar el riesgo para la salud.

                                                    Cobalt

                                                    Una vez absorbido, por inhalación y en cierta medida por vía oral, el cobalto (con una vida media biológica de unos pocos días) se elimina principalmente por la orina. La exposición a compuestos de cobalto solubles conduce a un aumento de la concentración de cobalto en la sangre y la orina.

                                                    Las concentraciones de cobalto en la sangre y en la orina están influenciadas principalmente por una exposición reciente. En sujetos no expuestos ocupacionalmente, el cobalto urinario suele estar por debajo de 2 μg/g de creatinina y el cobalto sérico/plasmático por debajo de 0.05 μg/100 ml.

                                                    Para exposiciones TWA de 0.1 mg/m3 y 0.05 mg/m3, se han notificado niveles medios en orina que oscilan entre 30 y 75 μg/l y entre 30 y 40 μg/l, respectivamente (utilizando muestras al final del turno). El tiempo de muestreo es importante ya que hay un aumento progresivo en los niveles urinarios de cobalto durante la semana laboral.

                                                    En trabajadores expuestos a óxidos de cobalto, sales de cobalto o polvo de metal de cobalto en una refinería, un TWA de 0.05 mg/m3 se ha encontrado que conduce a una concentración promedio de cobalto de 33 y 46 μg/g de creatinina en la orina recolectada al final del turno el lunes y el viernes, respectivamente.

                                                    Lidera

                                                    El plomo inorgánico, una toxina acumulativa absorbida por los pulmones y el tracto gastrointestinal, es claramente el metal que se ha estudiado más extensamente; por lo tanto, de todos los contaminantes metálicos, la confiabilidad de los métodos para evaluar la exposición reciente o la carga corporal por métodos biológicos es mayor para el plomo.

                                                    En una situación de exposición constante, se considera que el plomo en la sangre entera es el mejor indicador de la concentración de plomo en los tejidos blandos y, por lo tanto, de la exposición reciente. Sin embargo, el aumento de los niveles de plomo en la sangre (Pb-B) se vuelve progresivamente menor a medida que aumentan los niveles de exposición al plomo. Cuando la exposición ocupacional ha sido prolongada, el cese de la exposición no está necesariamente asociado con un retorno de Pb-B a un valor anterior a la exposición (de fondo) debido a la liberación continua de plomo de los depósitos de tejidos. Los niveles normales de plomo en sangre y orina generalmente están por debajo de 20 μg/100 ml y 50 μg/g de creatinina, respectivamente. Estos niveles pueden estar influenciados por los hábitos dietéticos y el lugar de residencia de los sujetos. La OMS ha propuesto 40 μg/100 ml como la concentración de plomo en sangre individual máxima tolerable para trabajadores varones adultos y 30 μg/100 ml para mujeres en edad fértil. En los niños, las concentraciones más bajas de plomo en la sangre se han asociado con efectos adversos en el sistema nervioso central. El nivel de plomo en la orina aumenta exponencialmente con el aumento de Pb-B y, en una situación de estado estable, es principalmente un reflejo de una exposición reciente.

                                                    La cantidad de plomo excretado en la orina después de la administración de un agente quelante (p. ej., CaEDTA) refleja la reserva de plomo movilizable. En sujetos de control, la cantidad de plomo excretado en la orina dentro de las 24 horas posteriores a la administración intravenosa de un gramo de EDTA generalmente no excede los 600 μg. Parece que bajo una exposición constante, los valores de plomo quelable reflejan principalmente la acumulación de plomo en la sangre y los tejidos blandos, con solo una pequeña fracción derivada de los huesos.

                                                    Se ha desarrollado una técnica de fluorescencia de rayos X para medir la concentración de plomo en los huesos (falanges, tibia, calcáneo, vértebras), pero actualmente el límite de detección de la técnica restringe su uso a personas ocupacionalmente expuestas.

                                                    Se ha propuesto la determinación de plomo en el cabello como método para evaluar la reserva de plomo movilizable. Sin embargo, en entornos laborales, es difícil distinguir entre el plomo incorporado de forma endógena en el cabello y el que simplemente se adsorbe en su superficie.

                                                    La determinación de la concentración de plomo en la dentina circunpulpar de los dientes temporales (dientes de leche) se ha utilizado para estimar la exposición al plomo durante la primera infancia.

                                                    Los parámetros que reflejan la interferencia del plomo con los procesos biológicos también se pueden utilizar para evaluar la intensidad de la exposición al plomo. Los parámetros biológicos que se utilizan actualmente son coproporfirina en orina (COPRO-U), ácido delta-aminolevulínico en orina (ALA-U), protoporfirina eritrocitaria (EP o protoporfirina de zinc), ácido delta-aminolevulínico deshidratasa (ALA-D), y pirimidina-5'-nucleotidasa (P5N) en glóbulos rojos. En situaciones de estado estacionario, los cambios en estos parámetros se correlacionan positivamente (COPRO-U, ALA-U, EP) o negativamente (ALA-D, P5N) con los niveles de plomo en sangre. La excreción urinaria de COPRO (principalmente el isómero III) y ALA empieza a aumentar cuando la concentración de plomo en sangre alcanza un valor de unos 40 μg/100 ml. La protoporfirina eritrocitaria comienza a aumentar significativamente a niveles de plomo en sangre de alrededor de 35 μg/100 ml en hombres y 25 μg/100 ml en mujeres. Después de la terminación de la exposición ocupacional al plomo, la protoporfirina eritrocitaria permanece elevada fuera de proporción con los niveles actuales de plomo en la sangre. En este caso, el nivel de EP se correlaciona mejor con la cantidad de plomo quelable excretado en la orina que con el plomo en la sangre.

                                                    La deficiencia leve de hierro también causará una concentración elevada de protoporfirina en los glóbulos rojos. Las enzimas de los glóbulos rojos, ALA-D y P5N, son muy sensibles a la acción inhibitoria del plomo. Dentro del rango de niveles de plomo en sangre de 10 a 40 μg/100 ml, existe una estrecha correlación negativa entre la actividad de las enzimas y el plomo en sangre.

                                                    Plomo de alquilo

                                                    En algunos países, el tetraetilo de plomo y el tetrametilo de plomo se utilizan como agentes antidetonantes en los combustibles para automóviles. El plomo en la sangre no es un buen indicador de exposición al tetraalquilplomo, mientras que el plomo en la orina parece ser útil para evaluar el riesgo de sobreexposición.

                                                    Magnesio

                                                    En el entorno laboral, el manganeso ingresa al cuerpo principalmente a través de los pulmones; la absorción a través del tracto gastrointestinal es baja y probablemente depende de un mecanismo homeostático. La eliminación de manganeso ocurre a través de la bilis, y solo se excretan pequeñas cantidades con la orina.

                                                    Las concentraciones normales de manganeso en orina, sangre y suero o plasma suelen ser inferiores a 3 μg/g de creatinina, 1 μg/100 ml y 0.1 μg/100 ml, respectivamente.

                                                    Parece que, de forma individual, ni el manganeso en la sangre ni el manganeso en la orina están correlacionados con los parámetros de exposición externa.

                                                    Aparentemente no existe una relación directa entre la concentración de manganeso en el material biológico y la gravedad de la intoxicación crónica por manganeso. Es posible que, después de la exposición ocupacional al manganeso, los efectos adversos tempranos en el sistema nervioso central ya se detecten en niveles biológicos cercanos a los valores normales.

                                                    Mercurio Metálico y sus Sales Inorgánicas

                                                    La inhalación representa la principal vía de absorción del mercurio metálico. La absorción gastrointestinal de mercurio metálico es insignificante. Las sales de mercurio inorgánico pueden absorberse a través de los pulmones (inhalación de aerosol de mercurio inorgánico) así como a través del tracto gastrointestinal. Es posible la absorción cutánea del mercurio metálico y sus sales inorgánicas.

                                                    La vida media biológica del mercurio es del orden de dos meses en el riñón, pero es mucho más prolongada en el sistema nervioso central.

                                                    El mercurio inorgánico se excreta principalmente con las heces y la orina. Pequeñas cantidades se excretan a través de las glándulas salivales, lagrimales y sudoríparas. El mercurio también se puede detectar en el aire espirado durante las pocas horas posteriores a la exposición al vapor de mercurio. En condiciones de exposición crónica, existe, al menos de forma grupal, una relación entre la intensidad de la exposición reciente al vapor de mercurio y la concentración de mercurio en la sangre o la orina. Las primeras investigaciones, durante las cuales se usaron muestras estáticas para monitorear el aire general del lugar de trabajo, mostraron que una concentración promedio de mercurio-aire, Hg-aire, de 100 μg/m3 corresponde a niveles promedio de mercurio en sangre (Hg–B) y en orina (Hg–U) de 6 μg Hg/100 ml y de 200 a 260 μg/l, respectivamente. Observaciones más recientes, en particular las que evalúan la contribución del microambiente externo cercano a las vías respiratorias de los trabajadores, indican que el aire (μg/m3)/orina (μg/g creatinina)/sangre (μg/100ml) la relación de mercurio es de aproximadamente 1/1.2/0.045. Varios estudios epidemiológicos en trabajadores expuestos al vapor de mercurio han demostrado que para la exposición a largo plazo, los niveles de efecto crítico de Hg-U y Hg-B son de aproximadamente 50 μg/g de creatinina y 2 μg/100 ml, respectivamente.

                                                    Sin embargo, algunos estudios recientes parecen indicar que ya se pueden observar signos de efectos adversos sobre el sistema nervioso central o el riñón con un nivel de mercurio en orina por debajo de 50 μg/g de creatinina.

                                                    Los niveles normales en orina y sangre generalmente están por debajo de 5 μg/g de creatinina y 1 μg/100 ml, respectivamente. Estos valores pueden verse influenciados por el consumo de pescado y la cantidad de empastes de amalgama de mercurio en los dientes.

                                                    Compuestos orgánicos de mercurio

                                                    Los compuestos orgánicos de mercurio se absorben fácilmente por todas las vías. En la sangre, se encuentran principalmente en los glóbulos rojos (alrededor del 90%). Sin embargo, debe distinguirse entre los compuestos alquílicos de cadena corta (principalmente metilmercurio), que son muy estables y resistentes a la biotransformación, y los derivados arilo o alcoxialquilo, que liberan mercurio inorgánico. in vivo. Para estos últimos compuestos, la concentración de mercurio en la sangre, así como en la orina, es probablemente indicativa de la intensidad de la exposición.

                                                    En condiciones de estado estacionario, el mercurio en la sangre total y en el cabello se correlaciona con la carga corporal de metilmercurio y con el riesgo de signos de intoxicación por metilmercurio. En personas expuestas crónicamente a alquilmercurio, los primeros signos de intoxicación (parestesia, alteraciones sensoriales) pueden ocurrir cuando el nivel de mercurio en la sangre y en el cabello supera los 20 μg/100 ml y 50 μg/g, respectivamente.

                                                    Níquel

                                                    El níquel no es una toxina acumulativa y casi toda la cantidad absorbida se excreta principalmente por la orina, con una vida media biológica de 17 a 39 horas. En sujetos no expuestos ocupacionalmente, las concentraciones de níquel en orina y plasma suelen estar por debajo de 2 μg/g de creatinina y 0.05 μg/100 ml, respectivamente.

                                                    Las concentraciones de níquel en plasma y en orina son buenos indicadores de exposición reciente al níquel metálico y sus compuestos solubles (p. ej., durante la galvanoplastia de níquel o la producción de baterías de níquel). Los valores dentro de los rangos normales generalmente indican una exposición no significativa y los valores elevados son indicativos de sobreexposición.

                                                    Para los trabajadores expuestos a compuestos solubles de níquel, se ha propuesto provisionalmente un valor límite biológico de 30 μg/g de creatinina (al final del turno) para el níquel en la orina.

                                                    En los trabajadores expuestos a compuestos de níquel poco solubles o insolubles, los niveles elevados en los fluidos corporales generalmente indican una absorción significativa o una liberación progresiva de la cantidad almacenada en los pulmones; sin embargo, cantidades significativas de níquel pueden depositarse en el tracto respiratorio (cavidades nasales, pulmones) sin una elevación significativa de su concentración en plasma u orina. Por lo tanto, los valores "normales" deben interpretarse con cautela y no necesariamente indican ausencia de riesgo para la salud.

                                                    Selenio

                                                    El selenio es un oligoelemento esencial. Los compuestos de selenio solubles parecen absorberse fácilmente a través de los pulmones y el tracto gastrointestinal. El selenio se excreta principalmente en la orina, pero cuando la exposición es muy alta, también puede excretarse en el aire exhalado como vapor de dimetilselenuro. Las concentraciones normales de selenio en suero y orina dependen de la ingesta diaria, que puede variar considerablemente en diferentes partes del mundo, pero generalmente está por debajo de 15 μg/100 ml y 25 μg/g de creatinina, respectivamente. La concentración de selenio en la orina es principalmente un reflejo de una exposición reciente. Aún no se ha establecido la relación entre la intensidad de la exposición y la concentración de selenio en la orina.

                                                    Parece que la concentración en plasma (o suero) y orina refleja principalmente una exposición a corto plazo, mientras que el contenido de selenio de los eritrocitos refleja una exposición a más largo plazo.

                                                    La medición del selenio en la sangre o la orina brinda cierta información sobre el estado del selenio. Actualmente se usa más para detectar una deficiencia que una sobreexposición. Dado que los datos disponibles sobre el riesgo para la salud de la exposición a largo plazo al selenio y la relación entre el riesgo potencial para la salud y los niveles en medios biológicos son demasiado limitados, no se puede proponer un valor de umbral biológico.

                                                    Vanadio

                                                    En la industria, el vanadio se absorbe principalmente por vía pulmonar. La absorción oral parece baja (menos del 1%). El vanadio se excreta en la orina con una vida media biológica de aproximadamente 20 a 40 horas y, en menor grado, en las heces. El vanadio urinario parece ser un buen indicador de exposición reciente, pero la relación entre la absorción y los niveles de vanadio en la orina aún no se ha establecido suficientemente. Se ha sugerido que la diferencia entre las concentraciones de vanadio en orina antes y después del turno permite evaluar la exposición durante la jornada laboral, mientras que el vanadio en orina dos días después del cese de la exposición (lunes por la mañana) reflejaría la acumulación del metal en el cuerpo. . En personas no expuestas ocupacionalmente, la concentración de vanadio en la orina suele ser inferior a 1 μg/g de creatinina. Se ha propuesto un valor límite biológico tentativo de 50 μg/g de creatinina (al final del turno) para el vanadio en la orina.

                                                     

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                                                    Lunes, marzo de 07 2011 19: 01

                                                    Ergonomía y Estandarización

                                                    Orígenes

                                                    La estandarización en el campo de la ergonomía tiene una historia relativamente corta. Comenzó a principios de la década de 1970 cuando se fundaron los primeros comités a nivel nacional (por ejemplo, en Alemania dentro del instituto de normalización DIN), y continuó a nivel internacional después de la fundación del TC ISO (Organización Internacional de Normalización). (Comité Técnico) 159 “Ergonomía”, en 1975. Mientras tanto, la normalización de la ergonomía tiene lugar a nivel regional, por ejemplo, a nivel europeo dentro del CEN (Comisión europea de normalización), que estableció su TC 122 “Ergonomía” en 1987. La existencia de este último comité subraya el hecho de que una de las razones importantes para establecer comités para la estandarización de los conocimientos y principios de la ergonomía se puede encontrar en las leyes (y cuasi-legales) reglamentaciones, especialmente en materia de seguridad y salud, que exigen la aplicación de principios y hallazgos ergonómicos en el diseño de productos y sistemas de trabajo. Las leyes nacionales que exigen la aplicación de conclusiones ergonómicas bien establecidas fueron la razón por la que se estableció el comité de ergonomía alemán en 1970, y las directivas europeas, especialmente la Directiva sobre maquinaria (relacionada con las normas de seguridad), fueron responsables de establecer un comité de ergonomía en la Unión Europea. nivel. Dado que las normas legales por lo general no son, no pueden ni deben ser muy específicas, la tarea de especificar qué principios y hallazgos de la ergonomía deben aplicarse fue encomendada o asumida por los comités de normalización de la ergonomía. Especialmente a nivel europeo, se puede reconocer que la estandarización de la ergonomía puede contribuir a la tarea de proporcionar condiciones amplias y comparables de seguridad de la maquinaria, eliminando así las barreras al libre comercio de maquinaria dentro del propio continente.

                                                    Perspectivas

                                                    La estandarización de la ergonomía comenzó así con un fuerte protectorperspectiva ergonómica, aunque preventiva, desarrollándose normas ergonómicas con el objetivo de proteger a los trabajadores contra los efectos adversos en los diferentes niveles de protección de la salud. Por lo tanto, se prepararon estándares de ergonomía con las siguientes intenciones en mente:

                                                    • asegurar que las tareas asignadas no excedan los límites de las capacidades de desempeño del trabajador
                                                    • para prevenir lesiones o cualquier efecto perjudicial para la salud del trabajador, ya sea permanente o transitorio, ya sea a corto o largo plazo, incluso si las tareas en cuestión pueden realizarse, aunque sea por un corto tiempo, sin efectos negativos
                                                    • disponer que las tareas y condiciones de trabajo no produzcan impedimentos, incluso si la recuperación es posible con el tiempo.

                                                     

                                                    Por otro lado, la normalización internacional, que no estaba tan estrechamente unida a la legislación, siempre trató de abrir una perspectiva en la dirección de producir normas que irían más allá de la prevención y protección contra los efectos adversos (por ejemplo, especificando mínimos/máximos valores) y en su lugar proactivamente prever condiciones de trabajo óptimas para promover el bienestar y desarrollo personal del trabajador, así como la eficacia, eficiencia, confiabilidad y productividad del sistema de trabajo.

                                                    Este es un punto donde se hace evidente que la ergonomía, y especialmente la estandarización de la ergonomía, tiene dimensiones sociales y políticas muy distintas. Mientras que el enfoque protector con respecto a la seguridad y la salud es generalmente aceptado y acordado entre las partes involucradas (empleadores, sindicatos, administración y expertos en ergonomía) para todos los niveles de normalización, el enfoque proactivo no es aceptado por todas las partes de la misma manera. . Esto podría deberse al hecho de que, especialmente cuando la legislación exige la aplicación de principios ergonómicos (y, por tanto, explícita o implícitamente, la aplicación de normas ergonómicas), algunas partes sienten que tales normas podrían limitar su libertad de acción o negociación. Dado que las normas internacionales son menos convincentes (transferirlas al conjunto de normas nacionales queda a discreción de los comités nacionales de normalización), el enfoque proactivo se ha desarrollado más en el nivel internacional de la normalización de la ergonomía.

                                                    El hecho de que ciertas reglamentaciones restringieran efectivamente la discrecionalidad de aquellos a quienes se aplicaban sirvió para desalentar la estandarización en ciertas áreas, por ejemplo en relación con las Directivas Europeas bajo el Artículo 118a del Acta Única Europea, relativas a la seguridad y la salud en el uso y operación de maquinaria en el lugar de trabajo, y en el diseño de sistemas de trabajo y diseño del lugar de trabajo. Por otro lado, bajo las Directivas emitidas bajo el Artículo 100a, relacionadas con la seguridad y la salud en el diseño de maquinaria con respecto al libre comercio de esta maquinaria dentro de la Unión Europea (UE), la normalización ergonómica europea es un mandato de la Comisión Europea.

                                                    Sin embargo, desde el punto de vista de la ergonomía, es difícil entender por qué la ergonomía en el diseño de la maquinaria debería ser diferente de la del uso y operación de la maquinaria dentro de un sistema de trabajo. Por lo tanto, es de esperar que se abandone la distinción en el futuro, ya que parece ser más perjudicial que beneficiosa para el desarrollo de un cuerpo coherente de normas ergonómicas.

                                                    Tipos de normas de ergonomía

                                                    La primera norma internacional de ergonomía que se ha desarrollado (basada en una norma nacional alemana DIN) es la ISO 6385, "Principios ergonómicos en el diseño de sistemas de trabajo", publicada en 1981. Es la norma básica de la serie de normas de ergonomía y establece los etapa de las normas que siguió definiendo los conceptos básicos y enunciando los principios generales del diseño ergonómico de los sistemas de trabajo, incluidas las tareas, las herramientas, la maquinaria, los puestos de trabajo, el espacio de trabajo, el entorno de trabajo y la organización del trabajo. Esta norma internacional, actualmente en proceso de revisión, es una norma de directriz, y como tal proporciona pautas a seguir. Sin embargo, no proporciona especificaciones técnicas o físicas que deban cumplirse. Estos se pueden encontrar en un tipo diferente de estándares, es decir, normas de especificación, por ejemplo, los de antropometría o condiciones térmicas. Ambos tipos de normas cumplen funciones diferentes. Mientras que los estándares de las guías tienen la intención de mostrar a sus usuarios “qué hacer y cómo hacerlo” e indicar aquellos principios que deben o deberían observarse, por ejemplo, con respecto a la carga mental, las normas de especificación brindan a los usuarios información detallada sobre distancias de seguridad o procedimientos de medición, para ejemplo, que deben cumplirse y donde el cumplimiento de estas prescripciones puede probarse mediante procedimientos específicos. Esto no siempre es posible con los estándares de las guías, aunque a pesar de su relativa falta de especificidad, por lo general se puede demostrar cuándo y dónde se han violado las guías. Un subconjunto de estándares de especificación son los estándares de "base de datos", que brindan al usuario datos ergonómicos relevantes, por ejemplo, las dimensiones del cuerpo.

                                                    Las normas CEN se clasifican como normas de tipo A, B y C, según su alcance y campo de aplicación. Las normas de tipo A son normas generales, básicas, que se aplican a todo tipo de aplicaciones, las normas de tipo B son específicas para un área de aplicación (lo que significa que la mayoría de las normas de ergonomía dentro del CEN serán de este tipo), y las normas de tipo C- Los estándares de tipo son específicos para un cierto tipo de maquinaria, por ejemplo, máquinas perforadoras portátiles.

                                                    Comités de Normalización

                                                    Los estándares de ergonomía, como otros estándares, se producen en los comités técnicos (TC) correspondientes, sus subcomités (SC) o grupos de trabajo (WG). Para la ISO es el TC 159, para el CEN es el TC 122, ya nivel nacional, los respectivos comités nacionales. Además de los comités de ergonomía, la ergonomía también se trata en los TC que trabajan en seguridad de máquinas (p. ej., CEN TC 114 e ISO TC 199) con los que se mantiene un enlace y una estrecha cooperación. También se establecen enlaces con otros comités para los que la ergonomía podría ser relevante. Sin embargo, la responsabilidad de los estándares de ergonomía está reservada a los propios comités de ergonomía.

                                                    Varias otras organizaciones están involucradas en la producción de estándares de ergonomía, como la IEC (Comisión Electrotécnica Internacional); CENELEC, o los respectivos comités nacionales en materia electrotécnica; CCITT (Comité consultivo internacional de organizaciones telefónicas y telefónicas) o ETSI (Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones) en el campo de las telecomunicaciones; ECMA (Asociación Europea de Fabricantes de Ordenadores) en el campo de los sistemas informáticos; y CAMAC (Asociación de Control y Medición Asistida por Computadora) en el campo de las nuevas tecnologías en la fabricación, por mencionar solo algunos. Con algunos de estos, los comités de ergonomía tienen enlaces para evitar la duplicación de trabajo o especificaciones inconsistentes; con algunas organizaciones (por ejemplo, el IEC) incluso se establecen comités técnicos conjuntos para la cooperación en áreas de interés mutuo. Con otros comités, sin embargo, no hay coordinación ni cooperación en absoluto. El objetivo principal de estos comités es producir estándares (ergonómicos) que sean específicos para su campo de actividad. Dado que el número de tales organizaciones en los diferentes niveles es bastante grande, se vuelve bastante complicado (si no imposible) llevar a cabo una visión general completa de la estandarización de la ergonomía. Por lo tanto, la presente revisión se limitará a la normalización de la ergonomía en los comités de ergonomía europeos e internacionales.

                                                    Estructura de los Comités de Normalización

                                                    Los comités de estandarización de la ergonomía tienen una estructura bastante similar entre sí. Por lo general, un TC dentro de una organización de normalización es responsable de la ergonomía. Este comité (p. ej., ISO TC 159) tiene que ver principalmente con decisiones sobre lo que debe normalizarse (p. ej., elementos de trabajo) y cómo organizar y coordinar la normalización dentro del comité, pero normalmente no se preparan normas a este nivel. Por debajo del nivel del TC hay otros comités. Por ejemplo, la ISO tiene subcomités (SC), que son responsables de un campo definido de estandarización: SC 1 para principios rectores ergonómicos generales, SC 3 para antropometría y biomecánica, SC 4 para interacción hombre-sistema y SC 5 para el trabajo físico. ambiente. CEN TC 122 tiene grupos de trabajo (WG) por debajo del nivel de TC que están constituidos para tratar campos específicos dentro de la estandarización de la ergonomía. Los SC dentro de ISO TC 159 funcionan como comités directivos para su campo de responsabilidad y realizan la primera votación, pero por lo general no preparan también las normas. Esto se hace en sus WG, que están compuestos por expertos designados por sus comités nacionales, mientras que a las reuniones de SC y TC asisten delegaciones nacionales que representan puntos de vista nacionales. Dentro del CEN, los deberes no se distinguen claramente a nivel de WG; Los WG funcionan como comités de dirección y producción, aunque una gran parte del trabajo se lleva a cabo en grupos ad hoc, que están compuestos por miembros del WG (nominados por sus comités nacionales) y establecidos para preparar los borradores de una norma. Los WG dentro de un SC de ISO se establecen para realizar el trabajo práctico de estandarización, es decir, preparar borradores, trabajar en los comentarios, identificar las necesidades de estandarización y preparar propuestas para el SC y el TC, que luego tomarán las decisiones o acciones apropiadas.

                                                    Elaboración de Normas de Ergonomía

                                                    La preparación de estándares de ergonomía ha cambiado bastante en los últimos años en vista del mayor énfasis que ahora se está poniendo en los desarrollos europeos e internacionales. Al principio, los estándares nacionales, que habían sido preparados por expertos de un país en su comité nacional y acordados por las partes interesadas entre el público en general de ese país en un procedimiento de votación específico, se transfirieron como información al SC y WG responsables. de ISO TC 159, después de que se hubiera realizado una votación formal a nivel de TC para que se preparara una norma internacional de este tipo. El grupo de trabajo, compuesto por expertos en ergonomía (y expertos de partes políticamente interesadas) de todos los organismos miembros participantes (es decir, las organizaciones nacionales de normalización) del TC 159 que estaban dispuestos a cooperar en este proyecto de trabajo, luego trabajaría en cualquier aporte y prepararía un borrador de trabajo (WD). Una vez que este borrador de propuesta es acordado en el WG, se convierte en un borrador de comité (CD), que se distribuye a los organismos miembros del SC para su aprobación y comentarios. Si el borrador recibe un apoyo sustancial de los organismos miembros del SC (es decir, si al menos dos tercios votan a favor) y después de que el WG haya incorporado los comentarios de los comités nacionales en la versión mejorada, se crea un Borrador de Norma Internacional (DIS). presentado para votación a todos los miembros del TC 159. Si se logra un apoyo sustancial, en este paso de los organismos miembros del TC (y quizás después de incorporar cambios editoriales), esta versión se publicará como un estándar internacional (IS) por la ISO. La votación de los organismos miembros a nivel de TC y SC se basa en la votación a nivel nacional, y los comentarios pueden ser proporcionados a través de los organismos miembros por expertos o partes interesadas en cada país. El procedimiento es aproximadamente equivalente en CEN TC 122, con la excepción de que no hay SC por debajo del nivel de TC y que la votación se realiza con votos ponderados (según el tamaño del país), mientras que en ISO la regla es un país, uno votar. Si un borrador falla en cualquier paso, y a menos que el WG decida que no se puede lograr una revisión aceptable, debe revisarse y luego pasar por el procedimiento de votación nuevamente.

                                                    Los estándares internacionales luego se transfieren a estándares nacionales si los comités nacionales votan en consecuencia. Por el contrario, las normas europeas (EN) deben ser transferidas a normas nacionales por los miembros del CEN y las normas nacionales en conflicto deben ser retiradas. Eso significa que las EN armonizadas serán efectivas en todos los países CEN (y, debido a su influencia en el comercio, serán relevantes para los fabricantes en todos los demás países que tengan la intención de vender productos a un cliente en un país CEN).

                                                    Cooperación ISO-CEN

                                                    Para evitar conflictos entre normas y la duplicación del trabajo y para permitir que los miembros no pertenecientes al CEN participen en los desarrollos del CEN, se logró un acuerdo de cooperación entre la ISO y el CEN (el llamado Acuerdo de Viena) que regula las formalidades y prevé el llamado procedimiento de votación paralela, que permite votar los mismos proyectos en el CEN y en la ISO en paralelo, si los comités responsables así lo acuerdan. Entre los comités de ergonomía, la tendencia es bastante clara: evitar la duplicación del trabajo (la mano de obra y los recursos financieros son demasiado limitados), evitar las especificaciones contradictorias y tratar de lograr un conjunto uniforme de normas ergonómicas basadas en la división del trabajo. Mientras que CEN TC 122 está sujeto a las decisiones de la administración de la UE y obtiene elementos de trabajo obligatorios para estipular las especificaciones de las directivas europeas, ISO TC 159 es libre de estandarizar lo que considere necesario o apropiado en el campo de la ergonomía. Esto ha llevado a cambios en el énfasis de ambos comités, con el CEN concentrándose en temas relacionados con la maquinaria y la seguridad y el ISO concentrándose en áreas donde los intereses del mercado son más amplios que los de Europa (p. ej., trabajo con pantallas de visualización y diseño de salas de control para procesos). e industrias relacionadas); en áreas de operación de maquinaria, como en el diseño de sistemas de trabajo; y también en áreas tales como el ambiente de trabajo y la organización del trabajo. La intención, sin embargo, es transferir los resultados del trabajo del CEN a la ISO, y viceversa, con el fin de construir un conjunto de normas ergonómicas consistentes que, de hecho, sean efectivas en todo el mundo.

                                                    El procedimiento formal de elaboración de normas sigue siendo el mismo en la actualidad. Pero dado que el énfasis se ha desplazado cada vez más hacia el nivel internacional o europeo, cada vez se transfieren más actividades a estos comités. Actualmente, los borradores se elaboran directamente en estos comités y ya no se basan en las normas nacionales existentes. Una vez que se ha tomado la decisión de que se debe desarrollar un estándar, el trabajo comienza directamente en uno de estos niveles supranacionales, en función de cualquier entrada que pueda estar disponible, a veces comenzando desde cero. Esto cambia drásticamente el papel de los comités nacionales de ergonomía. Si bien hasta ahora desarrollaron formalmente sus propios estándares nacionales de acuerdo con sus reglas nacionales, ahora tienen la tarea de observar e influir en la estandarización en los niveles supranacionales, a través de los expertos que elaboran los estándares o mediante los comentarios realizados en los diferentes pasos de la votación (dentro de el CEN, se paralizará un proyecto de normalización nacional si se está trabajando simultáneamente en un proyecto comparable a nivel del CEN). Esto complica aún más la tarea, ya que esta influencia solo puede ejercerse indirectamente y dado que la elaboración de normas ergonómicas no es solo una cuestión de ciencia pura sino una cuestión de negociación, consenso y acuerdo (sobre todo por las implicaciones políticas que la estándar podría tener). Esta, por supuesto, es una de las razones por las que el proceso de producción de una norma ergonómica internacional o europea suele llevar varios años y por la que las normas ergonómicas no pueden reflejar el último estado de la técnica en ergonomía. Por lo tanto, las normas internacionales de ergonomía deben examinarse cada cinco años y, si es necesario, someterse a revisión.

                                                    Campos de la estandarización de la ergonomía

                                                    La normalización internacional de la ergonomía comenzó con directrices sobre los principios generales de la ergonomía en el diseño de sistemas de trabajo; se establecieron en la norma ISO 6385, que ahora se encuentra en proceso de revisión para incorporar nuevos desarrollos. El CEN ha elaborado una norma básica similar (EN 614, Parte 1, 1994), más orientada a la maquinaria y la seguridad, y está preparando una norma con directrices sobre el diseño de tareas como segunda parte de esta norma básica. El CEN enfatiza así la importancia de las tareas del operador en el diseño de maquinaria o sistemas de trabajo, para lo cual se deben diseñar herramientas o maquinaria adecuadas.

                                                    Otra área donde se han establecido conceptos y pautas en los estándares es el campo de la carga de trabajo mental. ISO 10075, Parte 1, define términos y conceptos (p. ej., fatiga, monotonía, vigilancia reducida), y la Parte 2 (en la etapa de un DIS en la segunda mitad de la década de 1990) proporciona pautas para el diseño de sistemas de trabajo con respecto a carga de trabajo mental para evitar deficiencias.

                                                    SC 3 de ISO TC 159 y WG 1 de CEN TC 122 producen estándares sobre antropometría y biomecánica, que cubren, entre otros temas, métodos de medidas antropométricas, dimensiones corporales, distancias de seguridad y dimensiones de acceso, la evaluación de posturas de trabajo y el diseño de lugares de trabajo en relación a la maquinaria, límites recomendados de fuerza física y problemas de manejo manual.

                                                    SC 4 de ISO 159 muestra cómo los cambios tecnológicos y sociales afectan la estandarización de la ergonomía y el programa de dicho subcomité. SC 4 comenzó como "Señales y controles" al estandarizar los principios para mostrar información y diseñar actuadores de control, siendo uno de sus elementos de trabajo la unidad de pantalla visual (VDU), utilizada para tareas de oficina. Sin embargo, pronto se hizo evidente que la estandarización de la ergonomía de las pantallas de visualización no sería suficiente y que la estandarización “alrededor” de esta estación de trabajo, en el sentido de una sistema de trabajo—fue requerido, cubriendo áreas tales como hardware (p. ej., la propia VDU, incluidas pantallas, teclados, dispositivos de entrada sin teclado, estaciones de trabajo), entorno de trabajo (p. ej., iluminación), organización del trabajo (p. ej., requisitos de tareas) y software ( ej., principios de diálogo, menú y diálogos de manipulación directa). Esto condujo a un estándar de varias partes (ISO 9241) que cubre los "requisitos ergonómicos para el trabajo de oficina con VDU" con hasta el momento 17 partes, 3 de las cuales ya han alcanzado el estado de IS. Este estándar se transferirá al CEN (como EN 29241) que especificará los requisitos para la directiva VDU (90/270 EEC) de la UE, aunque esta es una directiva bajo el artículo 118a del Acta Única Europea. Esta serie de estándares brinda pautas y especificaciones, según el tema de la parte dada del estándar, e introduce un nuevo concepto de estandarización, el enfoque de desempeño del usuario, que podría ayudar a resolver algunos de los problemas en la estandarización ergonómica. Se describe con más detalle en el capítulo Unidades de visualización visual .

                                                    El enfoque de desempeño del usuario se basa en la idea de que el objetivo de la estandarización es prevenir el deterioro y proporcionar condiciones de trabajo óptimas para el operador, pero no establecer especificaciones técnicas per se. Por lo tanto, la especificación se considera solo como un medio para el fin de un rendimiento óptimo y sin impedimentos del usuario. Lo importante es lograr este desempeño impecable del operador, independientemente de que se cumpla una determinada especificación física. Esto requiere que, en primer lugar, se especifique el rendimiento intacto del operador que debe lograrse, por ejemplo, rendimiento de lectura en una pantalla de visualización, y, en segundo lugar, que se elaboren especificaciones técnicas que permitan lograr el rendimiento deseado, basándose en la evidencia disponible. El fabricante es entonces libre de seguir estas especificaciones técnicas, lo que garantizará que el producto cumpla con los requisitos de ergonomía. O puede demostrar, por comparación con un producto del que se sabe que cumple los requisitos (ya sea por el cumplimiento de las especificaciones técnicas de la norma o por su desempeño comprobado), que con el nuevo producto los requisitos de desempeño se cumplen igual o mejor que con el producto de referencia, con o sin cumplimiento de las especificaciones técnicas de la norma. En la norma se especifica un procedimiento de prueba que debe seguirse para demostrar la conformidad con los requisitos de rendimiento del usuario de la norma.

                                                    Este enfoque ayuda a superar dos problemas. Las normas, en virtud de sus especificaciones, que se basan en el estado del arte (y la tecnología) en el momento de la elaboración de la norma, pueden restringir nuevos desarrollos. Las especificaciones que se basan en una determinada tecnología (p. ej., tubos de rayos catódicos) pueden ser inapropiadas para otras tecnologías. Sin embargo, independientemente de la tecnología, el usuario de un dispositivo de visualización (por ejemplo) debe poder leer y comprender la información que se muestra de manera efectiva y eficiente sin ningún impedimento, independientemente de la técnica que se utilice. Sin embargo, el rendimiento en este caso no debe limitarse a la producción pura (medida en términos de velocidad o precisión), sino que también debe incluir consideraciones de comodidad y esfuerzo.

                                                    El segundo problema que se puede abordar con este enfoque es el problema de las interacciones entre las condiciones. La especificación física por lo general es unidimensional, dejando fuera de consideración otras condiciones. Sin embargo, en el caso de los efectos interactivos, esto puede ser engañoso o incluso erróneo. Al especificar los requisitos de rendimiento, por otro lado, y dejar los medios para lograrlos al fabricante, cualquier solución que satisfaga estos requisitos de rendimiento será aceptable. Tratar la especificación como un medio para un fin representa una perspectiva ergonómica genuina.

                                                    Otro estándar con un enfoque de sistema de trabajo está en preparación en SC 4, que se relaciona con el diseño de salas de control, por ejemplo, para industrias de procesos o centrales eléctricas. Como resultado, se espera preparar una norma de varias partes (ISO 11064), con las diferentes partes que tratan aspectos del diseño de la sala de control como la distribución, el diseño de la estación de trabajo del operador y el diseño de pantallas y dispositivos de entrada para el control de procesos. Debido a que estos elementos de trabajo y el enfoque adoptado superan claramente los problemas del diseño de "pantallas y controles", el SC 4 se ha renombrado como "Interacción del sistema humano".

                                                    Los problemas ambientales, especialmente los relacionados con las condiciones térmicas y la comunicación en ambientes ruidosos, se tratan en el SC 5, donde se han elaborado o se están elaborando normas sobre métodos de medición, métodos para la estimación del estrés por calor, condiciones de confort térmico, producción de calor metabólico , y sobre las señales de peligro auditivas y visuales, el nivel de interferencia del habla y la evaluación de la comunicación verbal.

                                                    CEN TC 122 cubre aproximadamente los mismos campos de la normalización de la ergonomía, aunque con un énfasis diferente y una estructura diferente de sus grupos de trabajo. Sin embargo, se pretende que mediante una división del trabajo entre los comités de ergonomía y la aceptación mutua de los resultados del trabajo, se desarrolle un conjunto general y utilizable de normas de ergonomía.

                                                     

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                                                    Lunes, diciembre 20 2010 19: 21

                                                    Órgano diana y efectos críticos

                                                    El objetivo prioritario de la toxicología ocupacional y ambiental es mejorar la prevención o limitación sustancial de los efectos en la salud de la exposición a agentes peligrosos en los ambientes generales y ocupacionales. Con este fin se han desarrollado sistemas para la evaluación cuantitativa del riesgo relacionado con una determinada exposición (ver la sección “Toxicología reglamentaria”).

                                                    Los efectos de una sustancia química en determinados sistemas y órganos están relacionados con la magnitud de la exposición y si la exposición es aguda o crónica. En vista de la diversidad de efectos tóxicos incluso dentro de un sistema u órgano, se ha propuesto una filosofía uniforme sobre el órgano crítico y el efecto crítico con el fin de evaluar el riesgo y desarrollar límites de concentración recomendados para la salud de sustancias tóxicas en diferentes medios ambientales. .

                                                    Desde el punto de vista de la medicina preventiva, es de particular importancia identificar los efectos adversos tempranos, con base en la suposición general de que prevenir o limitar los efectos tempranos puede prevenir que se desarrollen efectos más severos para la salud.

                                                    Este enfoque se ha aplicado a los metales pesados. Aunque los metales pesados, como el plomo, el cadmio y el mercurio, pertenecen a un grupo específico de sustancias tóxicas en las que el efecto crónico de la actividad depende de su acumulación en los órganos, las definiciones que se presentan a continuación fueron publicadas por el Task Group on Metal Toxicity (Nordberg 1976).

                                                    Se ha adoptado la definición de órgano crítico propuesta por el Task Group on Metal Toxicity con una ligera modificación: la palabra metal ha sido reemplazada por la expresión sustancia potencialmente toxica (Duffus 1993).

                                                    El hecho de que un órgano o sistema determinado se considere crítico depende no solo de la toxicomecánica del agente peligroso, sino también de la vía de absorción y de la población expuesta.

                                                    • Concentración crítica para una célula.: la concentración a la que se producen cambios funcionales adversos, reversibles o irreversibles, en la célula.
                                                    • Concentración de órganos críticos: la concentración media en el órgano en el momento en que el tipo de células más sensibles del órgano alcanza la concentración crítica.
                                                    • órgano crítico: ese órgano particular que primero alcanza la concentración crítica de metal bajo circunstancias específicas de exposición y para una población dada.
                                                    • Efecto crítico: punto definido en la relación entre dosis y efecto en el individuo, es decir, el punto en el que se produce un efecto adverso en la función celular del órgano crítico. A un nivel de exposición inferior al que da una concentración crítica de metal en el órgano crítico, pueden ocurrir algunos efectos que no perjudican la función celular per se, pero que son detectables por medio de pruebas bioquímicas y de otro tipo. Tales efectos se definen como efectos subcríticos.

                                                     

                                                    A veces se desconoce el significado biológico del efecto subcrítico; puede significar biomarcador de exposición, índice de adaptación o un precursor de efecto crítico (consulte “Métodos de prueba de toxicología: biomarcadores”). La última posibilidad puede ser particularmente significativa en vista de las actividades profilácticas.

                                                    La Tabla 1 muestra ejemplos de órganos críticos y efectos para diferentes productos químicos. En la exposición ambiental crónica al cadmio, donde la vía de absorción es de menor importancia (las concentraciones de cadmio en el aire oscilan entre 10 y 20 μg/m3 en la urbana y de 1 a 2 μg/m3 en las zonas rurales), el órgano crítico es el riñón. En el entorno laboral donde el TLV alcanza los 50 μg/m3 y la inhalación constituye la principal vía de exposición, dos órganos, pulmón y riñón, se consideran críticos.

                                                    Tabla 1. Ejemplos de órganos críticos y efectos críticos

                                                    Sustancia Órgano crítico en exposición crónica Efecto crítico
                                                    Cadmio Livianos sin umbral:
                                                    Cáncer de pulmón (riesgo unitario 4.6 x 10-3)
                                                      Riñón Límite:
                                                    Aumento de la excreción de proteínas de bajo peso molecular (β2 -METRO, RBP) en la orina
                                                      Livianos Enfisema ligeros cambios de función
                                                    Lidera Adultos
                                                    sistema hematopoyético
                                                    Aumento de la excreción de ácido delta-aminolevulínico en la orina (ALA-U); aumento de la concentración de protoporfirina eritrocítica libre (FEP) en los eritrocitos
                                                      Sistema nervioso periférico Enlentecimiento de las velocidades de conducción de las fibras nerviosas más lentas
                                                    Mercurio (elemental) Los niños jóvenes
                                                    Sistema nervioso central
                                                    Disminución del coeficiente intelectual y otros efectos sutiles; temblor mercurial (dedos, labios, párpados)
                                                    Mercurio (mercúrico) Riñón Proteinuria
                                                    Magnesio Adultos
                                                    Sistema nervioso central
                                                    Deterioro de las funciones psicomotoras
                                                      Niños
                                                    Livianos
                                                    Síntomas respiratorios
                                                      Sistema nervioso central Deterioro de las funciones psicomotoras
                                                    tolueno Membranas mucosas Irritación
                                                    Cloruro de vinilo Hígado Cáncer
                                                    (riesgo unitario de angiosarcoma 1 x 10-6 )
                                                    Acetato de etilo Membrana mucosa Irritación

                                                     

                                                    Para el plomo, los órganos críticos en adultos son los sistemas hematopoyético y nervioso periférico, donde los efectos críticos (p. ej., concentración elevada de protoporfirina eritrocítica libre (FEP), aumento de la excreción de ácido delta-aminolevulínico en la orina o alteración de la conducción nerviosa periférica) se manifiestan cuando el nivel de plomo en sangre (un índice de absorción de plomo en el sistema) se acerca a 200 a 300 μg/l. En los niños pequeños el órgano crítico es el sistema nervioso central (SNC), y se ha encontrado que los síntomas de disfunción detectados con el uso de una batería de pruebas psicológicas aparecen en las poblaciones examinadas incluso en concentraciones en el rango de alrededor de 100 μg/l Pb en sangre.

                                                    Se han formulado otras definiciones que pueden reflejar mejor el significado de la noción. Según la OMS (1989), el efecto crítico ha sido definido como “el primer efecto adverso que aparece cuando se alcanza la concentración o dosis umbral (crítica) en el órgano crítico. Los efectos adversos, como el cáncer, sin un umbral de concentración definido, a menudo se consideran críticos. La decisión sobre si un efecto es crítico es una cuestión de juicio experto”. En las directrices del Programa Internacional sobre Seguridad Química (IPCS) para desarrollar Documentos de Criterios de Salud Ambiental, el efecto crítico se describe como “el efecto adverso que se considera más apropiado para determinar la ingesta tolerable”. La última definición ha sido formulada directamente con el propósito de evaluar los límites de exposición basados ​​en la salud en el ambiente general. En este contexto, lo más esencial parece ser determinar qué efecto puede considerarse como un efecto adverso. Siguiendo la terminología actual, el efecto adverso es el “cambio en la morfología, fisiología, crecimiento, desarrollo o vida útil de un organismo que da como resultado el deterioro de la capacidad para compensar el estrés adicional o el aumento de la susceptibilidad a los efectos nocivos de otras influencias ambientales. La decisión sobre si algún efecto es o no adverso requiere el juicio de expertos”.

                                                    La Figura 1 muestra curvas hipotéticas de dosis-respuesta para diferentes efectos. En caso de exposición al plomo, A puede representar un efecto subcrítico (inhibición de la ALA-deshidratasa de los eritrocitos), B el efecto crítico (aumento de la protoporfirina de zinc en los eritrocitos o aumento de la excreción de ácido delta-aminolevulínico, C el efecto clínico (anemia) y D el efecto fatal (muerte). Para la exposición al plomo, existe abundante evidencia que ilustra cómo los efectos particulares de la exposición dependen de la concentración de plomo en la sangre (equivalente práctico de la dosis), ya sea en forma de relación dosis-respuesta o en relación con diferentes variables (sexo, edad, etc.). .). La determinación de los efectos críticos y la relación dosis-respuesta para tales efectos en humanos permite predecir la frecuencia de un efecto dado para una dosis dada o su contrapartida (concentración en material biológico) en una determinada población.

                                                    Figura 1. Curvas hipotéticas de dosis-respuesta para varios efectos

                                                    TOX080F1

                                                    Los efectos críticos pueden ser de dos tipos: los que se considera que tienen un umbral y aquellos para los que puede haber algún riesgo en cualquier nivel de exposición (sin umbral, carcinógenos genotóxicos y mutágenos germinales). Siempre que sea posible, se deben utilizar datos humanos apropiados como base para la evaluación de riesgos. Para determinar los efectos de umbral para la población en general, se deben hacer suposiciones sobre el nivel de exposición (ingesta tolerable, biomarcadores de exposición) de modo que la frecuencia del efecto crítico en la población expuesta a un agente peligroso determinado corresponda a la frecuencia de ese efecto en la población general. En la exposición al plomo, la concentración máxima recomendada de plomo en sangre para la población general (200 μg/l, mediana por debajo de 100 μg/l) (OMS 1987) está prácticamente por debajo del valor umbral para el supuesto efecto crítico: el nivel elevado de protoporfirina libre en eritrocitos, aunque no está por debajo del nivel asociado con los efectos sobre el SNC en niños o la presión arterial en adultos. En general, si los datos de estudios de población humana bien realizados que definen un nivel de efecto adverso no observado son la base para la evaluación de la seguridad, entonces se ha considerado apropiado el factor de incertidumbre de diez. En el caso de exposición ocupacional, los efectos críticos pueden referirse a una determinada parte de la población (por ejemplo, el 10%). En consecuencia, en la exposición ocupacional al plomo, se ha adoptado que la concentración de plomo en sangre recomendada en función de la salud es de 400 mg/l en hombres, donde se produjo un nivel de respuesta del 10 % para ALA-U de 5 mg/l con concentraciones de PbB de aproximadamente 300 a 400 mg/l. . Para la exposición ocupacional a cadmio (suponiendo que el efecto crítico sea el aumento de la excreción urinaria de proteínas de bajo peso), se ha considerado como valor admisible el nivel de 200 ppm de cadmio en la corteza renal, ya que este efecto se ha observado en el 10% de los pacientes. la población expuesta. Ambos valores están bajo consideración para bajar, en muchos países, en el momento actual (es decir, 1996).

                                                    No existe un consenso claro sobre la metodología adecuada para la evaluación del riesgo de productos químicos cuyo efecto crítico puede no tener un umbral, como los carcinógenos genotóxicos. Se han adoptado varios enfoques basados ​​en gran parte en la caracterización de la relación dosis-respuesta para la evaluación de tales efectos. Debido a la falta de aceptación sociopolítica del riesgo para la salud causado por carcinógenos en documentos como el Directrices de calidad del aire para Europa (OMS 1987), solo los valores como el riesgo unitario de por vida (es decir, el riesgo asociado con la exposición de por vida a 1 μg/m3 del agente peligroso) se presentan para efectos sin umbral (ver “Toxicología reglamentaria”).

                                                    En la actualidad, el paso básico para emprender actividades de evaluación de riesgos es determinar el órgano crítico y los efectos críticos. Las definiciones de efecto crítico y adverso reflejan la responsabilidad de decidir cuál de los efectos dentro de un órgano o sistema determinado debe considerarse crítico, y esto está directamente relacionado con la determinación posterior de los valores recomendados para un producto químico determinado en el medio ambiente general. -por ejemplo, Directrices de calidad del aire para Europa (OMS 1987) o límites de exposición ocupacional basados ​​en la salud (OMS 1980). Determinar el efecto crítico dentro del rango de efectos subcríticos puede conducir a una situación en la que los límites recomendados de concentración de sustancias químicas tóxicas en el ambiente general o laboral pueden ser imposibles de mantener en la práctica. Considerar como crítico un efecto que puede superponerse a los efectos clínicos tempranos puede llevar a la adopción de los valores para los cuales pueden desarrollarse efectos adversos en alguna parte de la población. La decisión de si un efecto dado debe considerarse crítico o no sigue siendo responsabilidad de grupos de expertos que se especializan en toxicidad y evaluación de riesgos.

                                                     

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                                                    Lunes, febrero 28 2011 20: 21

                                                    Disolventes orgánicos

                                                    Introducción

                                                    Los disolventes orgánicos son volátiles y generalmente solubles en la grasa corporal (lipófilos), aunque algunos de ellos, por ejemplo, el metanol y la acetona, también son solubles en agua (hidrofílicos). Se han empleado ampliamente no solo en la industria sino también en productos de consumo, como pinturas, tintas, diluyentes, desengrasantes, agentes de limpieza en seco, quitamanchas, repelentes, etc. Si bien es posible aplicar el monitoreo biológico para detectar efectos en la salud, por ejemplo, efectos en el hígado y el riñón, para fines de vigilancia de la salud de los trabajadores expuestos ocupacionalmente a solventes orgánicos, es mejor utilizar el monitoreo biológico en su lugar para “ monitoreo de la exposición” para proteger la salud de los trabajadores de la toxicidad de estos solventes, porque este es un enfoque lo suficientemente sensible como para dar advertencias mucho antes de que ocurran efectos en la salud. La detección de la alta sensibilidad de los trabajadores a la toxicidad de los disolventes también puede contribuir a la protección de su salud.

                                                    Resumen de toxicocinética

                                                    Los solventes orgánicos son generalmente volátiles en condiciones estándar, aunque la volatilidad varía de un solvente a otro. Por lo tanto, la ruta principal de exposición en entornos industriales es a través de la inhalación. La tasa de absorción a través de la pared alveolar de los pulmones es mucho más alta que a través de la pared del tracto digestivo, y una tasa de absorción pulmonar de alrededor del 50% se considera típica para muchos solventes comunes como el tolueno. Algunos solventes, por ejemplo, el disulfuro de carbono y la N,N-dimetilformamida en estado líquido, pueden penetrar la piel humana intacta en cantidades lo suficientemente grandes como para ser tóxicas.

                                                    Cuando estos disolventes son absorbidos, una parte se exhala en el aliento sin biotransformación alguna, pero la mayor parte se distribuye en órganos y tejidos ricos en lípidos como consecuencia de su lipofilia. La biotransformación tiene lugar principalmente en el hígado (y también en otros órganos en menor medida), y la molécula de solvente se vuelve más hidrófila, generalmente por un proceso de oxidación seguido de conjugación, para ser excretado a través del riñón en la orina como metabolitos. ). Una pequeña porción puede eliminarse sin cambios en la orina.

                                                    Por lo tanto, tres materiales biológicos, orina, sangre y aliento exhalado, están disponibles para monitorear la exposición a solventes desde un punto de vista práctico. Otro factor importante en la selección de materiales biológicos para monitorear la exposición es la velocidad de desaparición de la sustancia absorbida, para lo cual la vida media biológica, o el tiempo necesario para que una sustancia disminuya a la mitad de su concentración original, es un parámetro cuantitativo. Por ejemplo, los solventes desaparecerán del aliento exhalado mucho más rápido que los metabolitos correspondientes de la orina, lo que significa que tienen una vida media mucho más corta. Dentro de los metabolitos urinarios, la vida media biológica varía según la rapidez con la que se metaboliza el compuesto original, por lo que el tiempo de muestreo en relación con la exposición suele ser de importancia crítica (ver más abajo). Una tercera consideración al elegir un material biológico es la especificidad de la sustancia química objetivo que se va a analizar en relación con la exposición. Por ejemplo, el ácido hipúrico es un marcador de exposición al tolueno utilizado desde hace mucho tiempo, pero no solo lo forma el cuerpo de forma natural, sino que también puede derivarse de fuentes no ocupacionales, como algunos aditivos alimentarios, y ya no se considera un indicador fiable. marcador cuando la exposición al tolueno es baja (menos de 50 cm3/m3). En términos generales, los metabolitos urinarios se han utilizado más ampliamente como indicadores de exposición a diversos disolventes orgánicos. El solvente en la sangre se analiza como una medida cualitativa de la exposición porque generalmente permanece en la sangre por menos tiempo y refleja más la exposición aguda, mientras que el solvente en el aliento exhalado es difícil de usar para estimar la exposición promedio porque la concentración en el aliento disminuye. rápidamente después del cese de la exposición. El solvente en orina es un candidato prometedor como medida de exposición, pero necesita más validación.

                                                    Pruebas de exposición biológica para solventes orgánicos

                                                    Al aplicar el monitoreo biológico para la exposición a solventes, el tiempo de muestreo es importante, como se indicó anteriormente. La Tabla 1 muestra los tiempos de muestreo recomendados para solventes comunes en el monitoreo de la exposición ocupacional diaria. Cuando se va a analizar el disolvente en sí, se debe prestar atención para evitar posibles pérdidas (p. ej., evaporación en el aire de la habitación) así como contaminación (p. ej., disolución del aire de la habitación en la muestra) durante el proceso de manipulación de la muestra. En caso de que las muestras deban transportarse a un laboratorio distante o almacenarse antes del análisis, se debe tener cuidado para evitar pérdidas. Se recomienda la congelación para los metabolitos, mientras que la refrigeración (pero no la congelación) en un recipiente hermético sin espacio de aire (o más preferiblemente, en un vial con espacio de cabeza) se recomienda para el análisis del solvente mismo. En el análisis químico, el control de calidad es esencial para obtener resultados fiables (para obtener más información, consulte el artículo “Garantía de calidad” en este capítulo). Al informar los resultados, se debe respetar la ética (ver capítulo Cuestiones éticas en otra parte del Enciclopedia).

                                                    Tabla 1. Algunos ejemplos de sustancias químicas objetivo para el monitoreo biológico y el tiempo de muestreo

                                                    Solvente

                                                    Producto químico objetivo

                                                    Orina/sangre

                                                    Tiempo de muestreo1

                                                    Disulfuro de carbono

                                                    Ácido 2-tiotiazolidina-4-carboxílico

                                                    Orina

                                                    Jue F

                                                    N,N-dimetilformamida

                                                    N-Metilformamida

                                                    Orina

                                                    lun mar mie jue

                                                    2-Etoxietanol y su acetato

                                                    Ácido etoxiacético

                                                    Orina

                                                    Th F (fin del último turno de trabajo)

                                                    hexano

                                                    2,4-hexanodiona

                                                    hexano

                                                    Orina

                                                    Sangre

                                                    lun mar mie jue

                                                    confirmación de exposición

                                                    Metanol

                                                    Metanol

                                                    Orina

                                                    lun mar mie jue

                                                    Estireno

                                                    Ácido mandélico

                                                    ácido fenilglioxílico

                                                    Estireno

                                                    Orina

                                                    Orina

                                                    Sangre

                                                    Jue F

                                                    Jue F

                                                    confirmación de exposición

                                                    tolueno

                                                    Ácido hipúrico

                                                    o-cresol

                                                    tolueno

                                                    tolueno

                                                    Orina

                                                    Orina

                                                    Sangre

                                                    Orina

                                                    mar mie jue

                                                    mar mie jue

                                                    confirmación de exposición

                                                    mar mie jue

                                                    Tricloroetileno

                                                    Ácido tricloroacético

                                                    (TCA)

                                                    Triclorocompuestos totales (suma de TCA y tricloroetanol libre y conjugado)

                                                    Tricloroetileno

                                                    Orina

                                                    Orina

                                                    Sangre

                                                    Jue F

                                                    Jue F

                                                    confirmación de exposición

                                                    Xilenos2

                                                    Ácidos metilhipúricos

                                                    Xilenos

                                                    Orina

                                                    Sangre

                                                    mar mie jue

                                                    mar mie jue

                                                    1 Fin del turno de trabajo a menos que se indique lo contrario: los días de la semana indican los días de muestreo preferidos.
                                                    2 Tres isómeros, ya sea por separado o en cualquier combinación.

                                                    Fuente: Resumido de OMS 1996.

                                                     

                                                    Se establecen varios procedimientos analíticos para muchos disolventes. Los métodos varían según el producto químico objetivo, pero la mayoría de los métodos desarrollados recientemente utilizan cromatografía de gases (GC) o cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) para la separación. Se recomienda el uso de un muestreador automático y un procesador de datos para un buen control de calidad en el análisis químico. Cuando se va a analizar un disolvente en sangre o en orina, la aplicación de la técnica headspace en GC (headspace GC) es muy conveniente, especialmente cuando el disolvente es lo suficientemente volátil. La Tabla 2 describe algunos ejemplos de los métodos establecidos para solventes comunes.

                                                    Tabla 2. Algunos ejemplos de métodos analíticos para el seguimiento biológico de la exposición a disolventes orgánicos

                                                    Solvente

                                                    Producto químico objetivo

                                                    sangre/orina

                                                    Método analítico

                                                    Disulfuro de carbono

                                                    2-tiotiazolidina-4-
                                                    ácido carboxílico

                                                    Orina

                                                    Cromatógrafo de líquidos de alta resolución con detección ultravioleta

                                                    (HPLC UV)

                                                    N, N-Dimetilformamida

                                                    N-metilformamida

                                                    Orina

                                                    Cromatógrafo de gases con detección termoiónica de llama (FTD-GC)

                                                    2-Etoxietanol y su acetato

                                                    Ácido etoxiacético

                                                    Orina

                                                    Extracción, derivatización y cromatógrafo de gases con detección de ionización de llama (FID-GC)

                                                    hexano

                                                    2,4-hexanodiona

                                                    hexano

                                                    Orina

                                                    Sangre

                                                    Extracción, (hidrólisis) y FID-GC

                                                    Espacio de cabeza FID-GC

                                                    Metanol

                                                    Metanol

                                                    Orina

                                                    Espacio de cabeza FID-GC

                                                    Estireno

                                                    Ácido mandélico

                                                    ácido fenilglioxílico

                                                    Estireno

                                                    Orina

                                                    Orina

                                                    Sangre

                                                    Desalación y UV-HPLC

                                                    Desalación y UV-HPLC

                                                    Espacio de cabeza FID-GC

                                                    tolueno

                                                    Ácido hipúrico

                                                    o-cresol

                                                    tolueno

                                                    tolueno

                                                    Orina

                                                    Orina

                                                    Sangre

                                                    Orina

                                                    Desalación y UV-HPLC

                                                    Hidrólisis, extracción y FID-GC

                                                    Espacio de cabeza FID-GC

                                                    Espacio de cabeza FID-GC

                                                    Tricloroetileno

                                                    Ácido tricloroacético
                                                    (TCA)

                                                    Triclorocompuestos totales (suma de TCA y tricloroetanol libre y conjugado)

                                                    Tricloroetileno

                                                    Orina

                                                    Orina

                                                    Sangre

                                                    Colorimetría o esterificación y cromatografía de gases con detección por captura de electrones (ECD-GC)

                                                    Oxidación y colorimetría, o hidrólisis, oxidación, esterificación y ECD-GC

                                                    Espacio de cabeza ECD-GC

                                                    Xilenos

                                                    Ácidos metilhipúricos (tres isómeros, ya sea por separado o en combinación)

                                                    Orina

                                                    Espacio de cabeza FID-GC

                                                    Fuente: Resumido de OMS 1996.

                                                    Evaluación

                                                    Se puede establecer una relación lineal de los indicadores de exposición (enumerados en la tabla 2) con la intensidad de la exposición a los solventes correspondientes ya sea a través de una encuesta de trabajadores ocupacionalmente expuestos a solventes, o por exposición experimental de voluntarios humanos. Así, la ACGIH (1994) y la DFG (1994), por ejemplo, han establecido el índice de exposición biológica (BEI) y el valor de tolerancia biológica (BAT), respectivamente, como los valores en las muestras biológicas equivalentes a la exposición ocupacional. límite de exposición para sustancias químicas transportadas por el aire, es decir, valor límite umbral (TLV) y concentración máxima en el lugar de trabajo (MAK), respectivamente. Sin embargo, se sabe que el nivel de la sustancia química objetivo en muestras obtenidas de personas no expuestas puede variar, reflejando, por ejemplo, las costumbres locales (p. ej., alimentos) y que pueden existir diferencias étnicas en el metabolismo de los solventes. Por lo tanto, es deseable establecer valores límite a través del estudio de la población local de interés.

                                                    Al evaluar los resultados, se deben excluir cuidadosamente la exposición no ocupacional al solvente (p. ej., mediante el uso de productos de consumo que contienen solventes o la inhalación intencional) y la exposición a sustancias químicas que generan los mismos metabolitos (p. ej., algunos aditivos alimentarios). En caso de que exista una gran diferencia entre la intensidad de la exposición al vapor y los resultados del control biológico, la diferencia puede indicar la posibilidad de absorción por la piel. Fumar cigarrillos suprimirá el metabolismo de algunos disolventes (p. ej., tolueno), mientras que la ingesta aguda de etanol puede suprimir el metabolismo del metanol de manera competitiva.

                                                     

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