Compuestos Orgánicos Volátiles

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Se define a la contaminación atmosférica como la presencia en el aire de ciertas sustancias en concentraciones lo suficientemente elevadas, sobre el nivel ambiental natural, como para producir un perjuicio en la salud del hombre, animal, vegetal o a los materiales. Estas sustancias pueden tener un origen natural (volcanes, océanos, etc.), o pueden ser introducidas por actividades humanas (antropogénica).

Teniendo en cuenta que el hombre consume diariamente 17.500 litros de aire, es evidente que la calidad del aire es una cuestión que debe preocupar a la humanidad. Existe una gran variedad de sustancias presentes en la atmósfera, aunque algunas de ellas están en muy baja proporción. Son constituyentes que pueden proceder de fuentes o orígenes naturales, o son consecuencia de actividades humanas.

COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES

Un compuesto orgánico se caracteriza por estar constituido principalmente de Carbono, unidad esencial de la materia viva. 

Las moléculas completas forman cadenas o anillos que pueden contener además Carbono, uno o más de los siguientes elementos: Hidrógeno, Oxígeno, Azufre, Nitrógeno y otros como los halógenos (Cloro, Bromo, Flúor, etc). 

  

La volatilidad es una característica de sustancias sólidas o liquidas que tienden a pasar al estado gaseoso muy fácilmente a temperaturas relativamente bajas, en función de su presión de vapor. La volatilidad no es exclusiva de las sustancias orgánicas; por ejemplo, los ácidos nítrico y clorhídrico son inorgánicos volátiles. Sin embargo, una amplia gama de compuestos orgánicos son volátiles como los solventes que se utilizan frecuentemente en la industria y por ello son de gran interés ambiental. Al pasar al estado de vapor o gas, estas sustancias se dispersan en el aire respirable ingresando directamente al sistema pulmonar, lo cual genera efectos diversos en el organismo de quienes se exponen a este aire impregnado del compuesto orgánico volátil (VOC, por su sigla en inglés).

Algunos solventes industriales ampliamente utilizados, todos ellos compuestos orgánicos volátiles (VOC), son: 

Las sustancias orgánicas volátiles de origen natural como los aceites esenciales de flores y frutos no constituyen una preocupación ambiental, por el contrario se utilizan en aromaterapia, como saborizantes de alimentos o como aromatizantes en preparaciones farmacéuticas cosméticas: aceites de limón, naranja, geranio, jazmín, almendras, coco, etc.

Los VOC de interés ambiental considerados como contaminantes, son aquellos de origen sintético cuyos efectos al ser inhalados son adversos. Por lo general atacan el sistema nervioso central, ocasionando desde somnolencia hasta depresiones severas, alteración del pulso, incoordinación y dependencia. Algunos pueden atacar otros órganos específicos como el hígado en el caso del cloroformo o la sangre en el caso del benceno.

Es importante que en los hogares y en todas las empresas, por pequeñas que sean, se evalúe el proceso productivo para detectar tareas que requieran el uso de sustancias como el thinner, gasolina, alcoholes, varsol, limpiadores con amoníaco y otros que parecen ser inofensivos pero que deben identificarse, primero para conocer sus efectos y segundo para disminuir los riesgos derivados de un uso continuo o frecuente.

EFECTOS NOCIVOS DE LOS COMPUESTOS ORGANICOS VOLATILES

Los compuestos orgánicos volátiles (COVs) agrupan a una gran cantidad de sustancias químicas que se convierten fácilmente en vapores o gases y que pueden tener diferentes efectos nocivos sobre el medio ambiente y la salud. El principal inconveniente medioambiental de estos gases es que, al mezclarse con otros contaminantes atmosféricos, como los óxidos de nitrogeno (NOX) y reaccionar con la luz solar, pueden formar ozono troposférico, que contribuye al problema del smog fotoquímico. Este problema se agrava especialmente en verano, al incidir el sol y las altas temperaturas.

CONSECUENCIAS SOBRE LA SALUD Y EL MEDIO AMBIENTE

Los compuestos orgánicos volátiles  pueden tener desde un alto grado de toxicidad hasta ausencia de efectos conocidos, dependiendo del compuesto y el período de exposición al mismo. Por ejemplo, se sabe que el benceno es un carcinógeno humano y se tienen sospechas razonables sobre el formaldehído y el percloroetileno. Los trabajadores industriales, los fumadores y las personas expuestas a la circulación de vehículos están más en contacto con este tipo de sustancias.

Además de sus efectos cancerígenos, la exposición a largo plazo a estos COVs puede causar lesiones de hígado, riñones y sistema nervioso central, mientras que a corto plazo puede causar irritación de los ojos y vías respiratorias, dolor de cabeza, mareos, trastornos visuales, fatiga, pérdida de coordinación, reacciones alérgicas de la piel, náuseas y trastornos de memoria. 

Según su peligrosidad, se clasifican en varios grupos:

• Extremadamente peligrosos para la salud: Benceno, cloruro de vinilo y 1,2 dicloroetano.
• Compuestos de clase A (pueden causar daños significativos al medio ambiente): Acetaldehido, anilina, bencilcloruro, carbonotetracloruro, CFC´s, acrilato de etilo, halones, anhídridomaleíco, 1,1,1-tricloroetano, tricloroetileno, triclorotolueno
• Compuestos de clase B (con menor impacto en el medio ambiente): Acetona, etanol

Mutación Genética

El concepto de mutación fue introducido en 1901 por Hugo de Vries al observar cómo inesperadamente entre la descendencia de una planta llamada Oenothera lamarckiana había individuos gigantes.

La mutación en genética y biología, es una alteración o cambio en la información genética (genotipo) de un ser vivo y que, por lo tanto, va a producir un cambio de características, que se presenta súbita y espontáneamente, y que se puede transmitir o heredar a la descendencia. La unidad genética capaz de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN. En los seres multicelulares, las mutaciones sólo pueden ser heredadas cuando afectan a las células reproductivas. Una consecuencia de las mutaciones puede ser una enfermedad genética , sin embargo, aunque en el corto plazo puede parecer perjudiciales, A largo plazo las mutaciones son esenciales para nuestra existencia. Sin mutación no habría cambio y sin cambio la vida no podría evolucionar.

Sin embargo, muchas de estas mutaciones afectan negativamente al organismo  y son las causas de las enfermedades genéticas. Explicando detalladamente lo anteriormente, El ADN es una molécula muy larga que a veces se estropea. A veces el daño se repara automáticamente, pero si es una zona extensa, se crea un nuevo tramo de código genético, llamado mutación. Si las mutaciones ocurren en las células sexuales, pueden ir pasando de una generación a otra creando nuevas características en las generaciones siguientes.

Las mutaciones pueden ser por error en la copia de un gen, por cambios en los cromosomas (al romperse) o por factores ambientales. En el caso de una enfermedad como el cáncer de mama, existen dos genes involucrados en la susceptibilidad de su desarrollo: el gen BRCA1 y BRCA2. Se ha descubierto que los cambios o mutaciones de este gen son los responsables del 80% de los cánceres hereditarios de ovario y las mutaciones en el BRCA2 es responsable del 85% de los casos de cáncer de mama.

Causa de las mutaciones:

Mutaciones naturales o espontáneas: Son las que se producen en condiciones normales de crecimiento y del ambiente. Representan la base de la evolución biológica.
Mutaciones inducidas: Son las mutaciones provocadas artificialmente por algún agente exógeno generalmente conocido llamado agente mutágeno. 

Entre los agentes mutágenos encontramos:

Agentes físicos:


Radiaciones ionizantes: Como los rayos ultravioleta, los rayos X, partículas alfa, beta y gamma de fuentes radiactivas como el radio, uranio, cobalto, rayos cósmicos que aumentan con la disminución de la capa de ozono.
Choque térmico: Ultrasonidos de altísima energía, Centrifugación masiva.

Agentes químicos: Análogos de bases de ácidos nucleicos como la 5-bromouracilo, alcaloides como la cafeína, agentes que atacan al ADN (formalina), ácido nitroso, agentes alquilantes como el gas mostaza, colorantes de acridina (proflavina, acridina), carcinógenos (benzopireno), sulfato de cobre, ácido bórico, ácido fórmico, colchicina, uretano, drogas como el LSD, nicotina, edulcorantes como el ciclamato, peróxidos como el agua oxigenada y otros muchos más.

Agentes biológicos: virus, bacterias.

Efectos de las mutaciones: Ninguno de los agentes mutágenos produce mutaciones específicas. Entre los efectos de las mutaciones encontramos:

Efectos Nocivos: Son especialmente peligrosas en los gametos, cigotos o células de un embrión del que pueden surgir individuos u órganos anómalos. Si afecta a células en continua división puede surgir un cáncer, al alterar los oncogenes o los genes supresores. La mayoría de las mutaciones son letales, pero también pueden producir numerosas enfermedades hereditarias, congénitas y enfermedades crónicas en el adulto. Muchos de los contaminantes ambientales son agentes mutagénicos que no sólo afectan al ser humano sino también a los componentes biológicos de los ecosistemas, provocando en muchos casos severos desequilibrios y daños permanentes.

Beneficiosos: Las mutaciones pueden inducir cambios que adaptan los seres vivos al medio ambiente. Una sustitución de un nucleótido en la secuencia del ADN puede pasar desapercibida, pero también puede producir alteraciones importantes en la función biológica de una proteína. Las mutaciones nuevas tienen mayor probabilidad de ser perjudiciales que beneficiosas en los organismos, y esto se debe a que son eventos aleatorios con respecto a la adaptación, es decir, el que ocurra o no una mutación particular es independiente de las consecuencias que puedan tener en sus portadores. Las tasas de mutación han sido medidas en una gran variedad de organismos. En humanos y en organismos pluricelulares, una mutación ocurre entre 1 de cada 100.000 gametos o 1 de cada 1.000.000. A pesar de que la incidencia de las mutaciones es relativamente grande en relación con el número de organismos de cada especie, la evolución no depende ni mucho menos de las mutaciones que surgen en cada generación, sino de la acumulación de toda la variabilidad durante la evolución de las especies.