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TOXICOLOGIA MONOXIDO DE CARBONO

toxicocinetica y toxicodinamica del Monoxido de Carbono
by

MIGUEL MORENO

on 11 December 2012

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Transcript of TOXICOLOGIA MONOXIDO DE CARBONO

MONÓXIDO DE CARBONO PRESENTADO POR:

DENISE PAOLA SARMIENTO
OSCAR JAVIER CUBILLOS
YAMILE TAMAYO ARANGO
JACQUELINE CORREAL LÓPEZ
MIGUEL RICARDO MORENO 1. MONÓXIDO DE CARBONO PROPIEDADES FÍSICO - QUÍMICAS 2. FUENTES Y USOS 4. TOXICO CINÉTICA Y TOXICODINÁMICA 3. MAGNITUD DEL PROBLEMA 5. DIAGNOSTICO LABORAL El Monóxido de Carbono (CO) es un gas venenoso, incoloro, sin sabor ni olor, que se genera como producto de desecho en la combustión incompleta del carbón, madera, aceite y otros combustibles productos del petróleo (por ejemplo, gasolina, propano, etc.). El gas CO, aunque no tiene olor en sí, generalmente ocurre en combinación con otros gases producto de la combustión que sí tienen olores característicos, siendo la fuente principal de este gas los motores de combustión interna, la reparación de automóviles, refinación del petróleo, manufactura de acero y productos químicos. Nombre químico: Monóxido de Carbono
Sinónimo: Oxido de carbono
Formula: CO
Peso Molecular: 28.01 g/mol
Fase Solida: Calor latente de fusión (1.013 Bar, en el punto triple): 27.873 KJ/kg.
Fase Liquida: Densidad del liquido (1013 bar en el punto de Ebullición 788.6 kg/m3. Equivalente líquido/ gas (1.013 bar y 15 °C (59 °F): 674 vol/vol.
Punto de Ebullición: (1013 bar): - 191.6 °C.
Calor latente de vaporización: (1013 bar en el punto de Ebullición): 214.85 kJ/kg.
Punto Crítico
Temperatura Crítica: -140.3 °C
Presión Crítica: 34.987 bar
Densidad Crítica: 301 kg/m3
2.1. PRODUCCIÓN

El monóxido de Carbono es posible encontrarlo cuando hay combustión incompleta en un espacio y sin ventilación, el mal funcionamiento de algunos equipos a gas, humo de tabaco, quemadores de estufas, calentadores, a gas de paso,o estufas, braseros de leña, Gases emitidos por tubos de escape de vehículos a motor (garajes, túneles, talleres),Incendios, Minas (el gas grisú contiene monóxido de carbono. 3.1. EN EUROPA

En Londres reportan que las emisiones de los llamados gases de invernadero más significativos provenientes de combustibles fósiles crecieron un 2,6% en comparación con los niveles de 2011, hasta llegar a las 35.600 millones de toneladas. Las emisiones de Co2 en la atmósfera serán este año 58% mayores que en 1990, el año tomado como parámetro por el Protocolo de Kioto para reducir los gases que provocan el cambio climático.

4.1 COMPORTAMIENTO EN EL MEDIO AMBIENTE

4.1.1 Agua:
El monóxido de carbono es poco soluble en agua. La rápida disminución de la presión del gas bajo presión genera mezclas explosivas en la superficie del agua. En Alemania se encuadra al monóxido de carbono entre las sustancias de riesgo 0 para el agua. Su efecto sobre los peces es tóxico.

4.1. 2. Aire:
El monóxido de carbono es aproximadamente tan denso como el aire. Ingresa a la atmósfera con los gases de escape de los vehículos y se oxida rápidamente formando dióxido de carbono. Esta sustancia constituye una especial amenaza por su amplia dispersión y su extrema toxicidad para los seres humanos y animales. Es por eso que debe prestarse particular atención a la concentración de CO en el aire en las zonas donde se forma smog. BIOMARCADORES En la quema de materiales combustibles como gas, gasolina, querosén, carbón, petróleo o madera y en los vehículos detenidos con el motor encendido. En el plano industrial, se produce a gran escala y asociado al hidrógeno en el refino de hidrocarburos, normalmente del gas natural.

Se esta expuesto las personas que trabajan como bomberos, agentes de policía de tránsito, carboneros, operadores de casillas de peaje o mecánico de transporte o si trabaja con altos hornos, en fundiciones y hornos de coque, o en procesos en los que se usa monóxido de carbono. 2.2. INDUSTRIAS EN QUE SE UTILIZA Se utiliza en grandes cantidades para la fabricación de ciertos intermediarios orgánicos como los ácidos acéticos, isocianatos, ácido fórmico, y ciertos polímeros (policarbonatos, policetonas), sólo o mezclado con hidrógeno es una materia prima económica y de gran utilidad para la industria química. El estudio de la coalición reveló que los mayores contribuidores de emisiones globales de Co2 fueron China, con el 28% del total del dióxido de carbono emitido a la atmósfera, Estados Unidos (16%), la Unión Europea (11%) e India (7%).Las emisiones procedentes de China crecieron cerca del 10%, en tanto que las de India, aumentaron un 7,5% comparado con 2011. Con respecto a EEUU, estas cayeron un 1,8%, mientras que las de la UE, retrocedieron un 2,8%.El habitante promedio en China generó 6,6 toneladas de Co2 en 2011, poco menos que el habitante promedio europeo, con 7,3 toneladas, aunque muy por debajo del ciudadano de Estados Unidos, que generó 17,2 toneladas. 3.2. En Colombia

Ser eporto que en 1996 el monóxido de Carbono es de 612 Kilotoneladas, siendo el monóxido de carbono el 58%, por medio el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. En Bogotá, explica el mismo departamento que la concentración media de monóxido de carbono atmosférico en un día normal se encuentra entre 30 y 35 partes por millón. En el informe sobre monitoreo realizado en el “día sin carro” en 2005, se estimó que la concentración ambiental de monóxido de carbono disminuyó en un 76 % respecto a un día normal. 4.1.3. Suelo:
En suelos no saturados con oxígeno se ha constatado una concentración mayor de dióxido de carbono, resultado de la oxidación del monóxido de carbono. El CO acelera la oxidación de NO para formar NO2. Aproximadamente 80 t de CO/km2 son descompuestas por las bacterias del suelo cada año.

4.1.4. Tiempo de vida media:
El tiempo medio de persistencia del CO en la atmósfera oscila entre 1 y 2 meses. El tiempo medio de persistencia del monóxido de carbono ligado a la sangre es, aproximadamente, 250 minutos (HORN, 1989).

4.1.3. Suelo:
En suelos no saturados con oxígeno se ha constatado una concentración mayor de dióxido de carbono, resultado de la oxidación del monóxido de carbono. El CO acelera la oxidación de NO para formar NO2. Aproximadamente 80 t de CO/km2 son descompuestas por las bacterias del suelo cada año.

4.1.4. Tiempo de vida media:
El tiempo medio de persistencia del CO en la atmósfera oscila entre 1 y 2 meses. El tiempo medio de persistencia del monóxido de carbono ligado a la sangre es, aproximadamente, 250 minutos. 4.1.5. Cadena alimentaria:

No se han hallado residuos en alimentos ni en golosinas. Los fumadores asimilan cantidades no despreciables de monóxido de carbono por vía pulmonar al inhalar el humo de los cigarrillos.

El monóxido de carbono ingresa al medio ambiente a través de procesos de combustión, especialmente por efecto del tránsito vehicular. Debido a que la inhalación de monóxido de carbono resulta sumamente tóxica tanto para el ser humano como para los animales, es imprescindible controlar las emisiones mediante filtros y catalizadores. Más allá de sus efectos tóxicos, es probable que el monóxido de carbono sea en parte responsable de las modificaciones que está sufriendo el clima mundial (aumento de temperatura de la atmósfera) debido a su rápida oxidación para formar dióxido de carbono. 4.2. COMPORTAMIENTO EN EL SER HUMANO

4.2.1. Ser humano/mamíferos:

La toxicidad para el ser humano y los animales se basa en la extraordinaria afinidad de la hemoglobina, responsable del transporte de oxígeno, con el monóxido de carbono (aproximadamente 250 veces mayor que con el oxígeno. La asimilación se produce exclusivamente por inhalación. El monóxido de carbono no se detecta por su olor, color o sabor ni por irritación de las mucosas ni por otros efectos, de modo que pueden fácilmente producirse intoxicaciones por gas de alumbrado o por el gas de escape de los vehículos (usado como recurso frecuente para suicidarse). 4.2.2. EFECTOS SOBRE LA SALUD

El CO es el único contaminante que produce un cambio en la fisiología humana que se puede relacionar con la concentración a la cual el sujeto se expone. Aunque el CO no es un veneno acumulativo, pero es expulsado o absorbido, dependiendo del nivel de óxido de carbono del ambiente, de la cantidad de carboxihemoglobina de (COHb) presente en la sangre, de la presión barométrica, de la duración de la exposición y del índice de ventilación de los pulmones (normalmente relacionado con el ejercicio físico). La OMS ha calculado estas interrelaciones entre el nivel de CO en el aire, la cantidad de COHb en la sangre y la duración de la exposición (tabla 1); asumiendo que el organismo tiene un contenido básico de COHb, que se está respirando aire al nivel del mar, y que el 50% del equilibrio se alcanza tras unas tres horas. Las afecciones de la salud a diferentes concentraciones de CO son las siguientes: Un nivel de CO de entre el 1-2%, afecta al comportamiento y puede agravar los síntomas en pacientes con enfermedades cardiovasculares.

Un nivel de entre 2 y 5% produce un deterioro del estado de vigilia, de la distinción de intervalos de tiempo, de la agudeza visual, de la distinción de la luz y otras funciones psicomotrices.

Un índice superior al 5% de CO, está asociado a cambios funcionales cardiacos y pulmonares.

Por encima del 10% aproximadamente, los efectos negativos son jaquecas, fatiga, somnolencia y reducción de la capacidad de trabajo. mente acorta la duración de esta. Individuos sanos, deteriorando su capacidad para hacer ejercicios, su percepción visual, su destreza manual, sus funciones de aprendizaje y su habilidad para ejecutar tareas complejas. A cierta altitud, donde el aire es más ligero y se reduce efectivamente la cantidad de oxígeno disponible para la combustión. EL MONOXIDO DE CARBONO PUEDE AFECTAR Las personas con padecimientos cardíacos son particularmente sensibles al envenenamiento por monóxido de carbono y pueden sufrir dolores en el pecho si respiran el gas mientras hacen ejercicios. Los niños pequeños, las personas de edad avanzada y los individuos con padecimientos respiratorios también son particularmente sensibles al monóxido de carbono. Las dos terceras partes de las emisiones de monóxido de carbono en todos los Estados Unidos provienen de las fuentes de transporte, con la contribución mayor proveniente de los vehículos de motor de carreteras. Efectos en los seres humanos: el monóxido de carbono es un gas asfixiante en humanos. La inhalación de monóxido de carbono provoca hipoxia tisular mediante la prevención de la sangre de transportar oxígeno suficiente. El monóxido de carbono se combina reversiblemente con la hemoglobina para formar carboxihemoglobina. La reducción en la capacidad de transportar oxígeno de la sangre es proporcional a la cantidad de carboxihemoglobina formado. Inhalación: puede tener efectos sobre la sangre, el sistema nervioso central y el sistema cardiovascular dando lugar a anorexia y cambios de comportamiento.
Ingestión: N.A
Piel: el contacto con el gas licuado puede causar congelamiento severo.
Ojos: puede ser irritante. 4.2.4. VIAS DE INGRESO 4.2.5. TOXICOCINETICA

METABOLISMO: Durante el catabolismo normal de la hemoglobina se produce CO. En situación de reposo, la carboxihemoglobina es de 0.4-0.7%, que puede subir al 2% en medio urbano y en fumadores puede llegar al 6% e incluso más.

ABSORCION: La cantidad de gas absorbido depende de la ventilación por minuto, de la duración de la exposición y de la concentración de CO en el ambiente.
Entre un 10-15% se une a proteínas (incluyendo la mioglobina y la citocromo-c-oxidasa). Menos del 1% se halla disuelto en el plasma.

ELIMINACION: Es eliminado principalmente por los pulmones.

Semivida del CO: 4 horas cuando se respira aire ambiente, de 45-60 minutos con una FiO 2 de 1 a 1 atmósfera de presión y de 20 minutos con una FiO2 de 1 a 3 ATA.
Se combina con la Hb con una afinidad 220-270 veces mayor que el oxigeno.
Un sujeto normal tiene 20 v % de O2 en sangre, 18 % unido a la Hemoglobina y 2% disuelto en el plasma. De ello el cerebro consume el 11 % y el corazón el 6%.
Su fijación a uno de los vértices del tetrámero de la Hemoglobina, disminuye la liberación de oxigeno a los tejidos (disociación a la izquierda), aumentando la hipoxia.
El 10 al 15% del CO se localiza en tejidos extravasculares, como:
Mioglobina (40v + afín que el O2).
Citocromo oxidasas e Hidroperoxidasas 4.3. TOXICODINÁMICA
La expresión clínica sigue una cierta distribución en función de los niveles de carboxihemoglobina en sangre así:

0 - 5% Disminución de tolerancia al ejercicio en cardiópatas; niveles habituales en fumadores.
10 - 20% Cefalalgia, náuseas, vómitos, vértigo, alteración de la visión.
20-30% Se asocia además cefalea pulsátil, alteración del juicio, producen varios incrementos en la incidencia de enfermedad en la arteria coronaria.
30-40% Se asocia además confusión, desorientación,
>40% irritabilidad, obnubilación, cianosis y palidez, alteraciones electrocardiografías. Alteraciones neurológicas hiperreflexia, crisis convulsivas, hipertermia, síncope, hemorragia pulmonar, color rojo cereza en la piel, fracaso renal, Coagulación intravascular diseminada (CID), infarto agudo de miocardio.
>60% Potencialmente letales. EFECTO AGUDOS - INHALACIÓN La intoxicación crónica se debe a la inhalación de pequeñas cantidades de CO durante un tiempo prolongado. Los síntomas son menos severos y los pacientes pueden no ser diagnosticados o asignárseles un diagnóstico erróneo. Muchas veces, esta entidad se observa en pacientes que, por su profesión, se ven expuestos de forma reiterada a este gas. Los afectados suelen aquejar cefaleas, vértigos, dispepsia o astenia.

Puede afectar el sistema nervioso y al sistema cardiovascular, teniendo así alteraciones neurológicas y cardiacas, arterioesclerosis, cefalea, fatiga, reducción de la percepción visual y de la destreza manual, disminución de memoria, concentración y de la atención, trastornos del sueño, irritabilidad y con menos frecuencia deterioro demencial. También se ha relacionado la exposición crónica a monóxido de carbono con la aparición de un cuadro neurológico similar al parkinson). EFECTOS CRÓNICOS - INHALACIÓN 4.5. BASES DIAGNÓSTICAS
El monóxido de Carbono es medido en la sangre para establecer un diagnóstico dependiendo de la dosis a la que se expuso la persona o animal. 4.5.1 Análisis Toxicológicos Específicos: La determinación analítica cuantitativa de COHb en sangre puede arrojar niveles elevados lo cual es confirmatorio para el diagnóstico de la intoxicación. Sin embargo un valor de COHb normal o bajo no la descartan (pacientes que han recibido oxigenoterapia previa o que consultan tardíamente y en particular si son niños). Los valores de COHb considerados elevados son > 3% en no fumadores y > de 7 - 10% en fumadores. Dicha determinación es útil además para evaluar la eficacia del tratamiento instaurado. Por otro lado la presencia de hemoglobina fetal en niños menores de 3 meses, que puede alcanzar hasta un 30% de la hemoglobina total, puede interpretarse como una elevación de COHb, de hasta el 7 %, no reflejando intoxicación por CO. 4.5.2 Análisis Clínicos No Específicos La medición de gases en sangre arterial por cooximetría, proporciona información global acerca del apropiado intercambio gaseoso, estado ácido-base y niveles de carboxihemoglobina, debiendo indicarse en pacientes expuestos con o sin clínica de intoxicación. También nos informa sobre la concentración de Hemoglobina Total (HbT) del paciente. En la determinación de gases en sangre, se puede encontrar la pO2 de sangre arterial dentro de límites normales, aún con niveles elevados de COHb. La pCO2 suele estar normal o discretamente descendida por la taquipnea. La saturación de O2 puede estar falsamente elevada, dependiendo del analizador utilizado (si calcula a partir de la PO2). CPK (Creatinfosfoquinasa): Se realiza con la finalidad de evaluar repercusión cardiaca de la intoxicación. Debe solicitarse su determinación al ingreso y a las 6 horas, con el objeto de evaluar curva. En caso de estar elevada, solicitar CPK-mb y Troponina de ser posible.

Hemograma: Brindará los niveles de hemoglobina del paciente. Se puede observar una discreta leucocitosis.

Sedimento Urinario: Permitirá visualizar la presencia de mioglobinuria, secundaria a rabdomiólisis, así como manifestaciones de necrosis tubular aguda.

Otros análisis de laboratorio: GlIcemia. Amilasemia. Ionograma. Uremia. Creatininemia. GOT, GPT, LDH. En la intoxicación severa se puede observar hipokalemia y aumento de los valores de glucemia, amilasa y enzimas hepáticas. Carboxihemoglobina en sangre: Alta especificidad, refleja la dosis interna de monóxido de carbono en sangre. Es considerado de efecto precoz en cuanto refleja alteraciones bioquímicas y fisiológicas en la estructura de la hemoglobina y en el proceso fisiológico de oxigenación celular y tisular.

La American Conference Governmental Industrial Hygienist, fija el valor biológico tolerable para carboxihemoglobina en sangre en 3,5 %. Actividad de la enzima arilsulfatasa A: Biomarcador de susceptibilidad. La enzima arilsulfatasa A es esencial en el metabolismo de la mielina, ya que participa en su degradación normal e impide la acumulación de grupos sulfatides. Cuando la actividad de la enzima arilsulfatasa A es inferior al 10 %, se produce acumulación de los grupos sulfatides. Individuos que presenten una disminución previa de la actividad de esta enzima en porcentajes entre 10 % y 30 % que no se ha expresado clínicamente, al exponerse a monóxido de carbono, desarrollan un cuadro clínico de encefalopatía retardada. BIOMARCADORES Monóxido de carbono exhalado: Marcador de exposición de alta especificidad, que permite tener una medición de dosis interna. La American Conference Governmental Industrial Hygienist, fija su valor límite biológico en 20 partes por millón. BIOMARCADORES 5.1 LIMITES PRMITIDOS A NIVEL LABORAL OSHA: El PEL es de 50 ppm como promedio durante un turno laboral de 8 horas.

NIOSH: El REL es de 35 ppm como promedio durante un turno laboral de 10 horas y de 200 ppm, que nunca debe excederse durante ningún periodo laboral de 15 minutos.

ACGIH: El TLV es de 25 ppm como promedio durante un turno laboral de 8 horasLimites en aire de lugar de trabajo Monitoreo Ambiental TLV-TWA: El TWA o concentración máxima en aire aceptada para 8 horas diarias de trabajo con máximo 40 horas semanales de exposición a monóxido de carbono, el adoptado por la American Conference Governmental Industrial Hygienist es de 25 partes por millón.

Ambiente General: El estándar de calidad de aire para monóxido de carbono fijado por la Organización Mundial de la Salud es de 35 partes por millón por hora.
7. MANEJO OCUPACIONAL 7.1 CUIDADOS EN EL MANEJO DEL PROCESO INDUSTRIAL Y USOS

Condiciones de manipuleo: Evitar las llamas, NO producir chispas y NO fumar. NO utilizar cerca del fuego, una superficie caliente o mientras se trabaja en soldadura. Sistema cerrado de ventilación, equipo eléctrico y de alumbrado a prueba de explosión. Utilícense herramientas manuales no generadoras de chispas.

Condiciones de almacenamiento: A prueba de incendio. 7.2. MEDIDAS DE PROTECCIÓN PERSONAL Protección respiratoria. Equipo autónomo de respiración.

Precauciones ambientales: Controlar su vertido a la atmósfera.

Métodos de limpieza: Evacuar la zona de peligro. Consultar a un experto. Ventilar. Evitar la exposición de mujeres embarazadas. En todos los casos luego de aplicar los primeros auxilios, consultar a un médico.

Contacto con la piel: No hay información disponible.
Contacto con los ojos: No hay información disponible.

Inhalación: Aire limpio, reposo, respiración artificial si estuviera indicada y proporcionar asistencia médica.
Ingestión: No hay información disponible. Precauciones personales: Medidas de extinción apropiadas: Utilizar dióxido de carbono, agua pulverizada y polvo.

Medidas de extinción inadecuadas: Ninguno.

Productos de descomposición: Carbonilos tóxicos e inflamables.

Equipos de protección personal especiales: Equipo de autónomo de respiración y trajes aluminados. Las medias a tener en cuenta en caso de incendio: Los riesgos de Incendio y Explosión:

Incendio: Es un producto extremadamente inflamable.

Explosión: Las mezclas gas/aire pueden ser explosivas.

Puntos de inflamación: No aplicable, es un gas inflamable. GRACIAS
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