Determinación de alcohol

A determinación de alcohol serve para mediar a cantidade de alcohol (CH3CH2OH), probablemente a droga máis antiga"El alcohol: La droga más antigua", en Drogas, Colección Científica Time-Life. México, 1972. que se coñece, presente no torrente sanguíneo dunha persoa. Actúa como unha substancia depresora do sistema nervioso central e como tal ten moita importancia médica legal, xa que o seu consumo está moi relacionado con todo tipo de accidentes (de tráfico, laborais etc.) e condutas delectivas como as agresións.

Epidemioloxía
As análises das mostras de fluídos orgánicos realizadas en España durante o ano 2000 polo Instituto Nacional de Toxicoloxía a condutores falecidos en accidentes de tráfico demostraron que máis do 40% inxeriran algunha cantidade de alcohol, dos cales case o 80% superaba o máximo permitido. Para diminuír estas cifras, os controis incrementáronse desde aquela ata o de agora. A análise de etanol é importante no control da sinistralidade no tráfico rodado, dado que o alcohol é a causa principal de 1 de cada 3 accidentes en Europa. Nos países desenvolvidos de todo o mundo, o elevado número de accidentes de tráfico que teñen unha relación directa co excesivo consumo de bebidas alcohólicas é moi elevado. Por esta razón, deseñáronse dispositivos específicos para que a policía de tráfico controle os niveis de alcohol inxeridos polos condutores e sexan sancionados aqueles que superen os niveis decretados por lei.

No ámbito laboral tamén existen programas de prevención e control de adiccións, para evitar que as persoas adictas ó alcohol poñan en perigo a súa seguridade e a do resto de traballadores. Para diminuír os accidentes laborais, os atrasos, o absentismo e mellorar o clima laboral, foi necesario dispoñer dun elemento práctico e obxectivo para medir o grao de sobriedade dos traballadores e evitar custos por danos persoais, materiais, sociais e sanitarios ó Estado e ás empresas.

Existe, polo tanto, unha maior demanda social de sistemas de detección do contido de alcohol no organismo das persoas.

Determinación no sangue
Procedemento
Toma da mostra
Os efectos do alcohol no sistema nervioso central relaciónanse coa concentración de alcohol no sangue, que se coñece como alcolemia, e a súa determinación ten interese tanto en suxeitos vivos coma en cadáveres (condutores ou peóns vítimas de accidentes, por exemplo).

En persoas vivas, as mostras de sangue obtéñense por punción venosa nas veas cubital ou radial do antebrazo. Cómpre ter a precaución de non utilizar alcohol como antiséptico local nin outras solucións constituídas por substancias redutoras que poidan interferir na determinación posterior; o recomendable é usar unha solución xabonosa para lavar a zona, aínda que despois da punción se utilicen antisépticos ou desinfectantes para limpar a zona.

En cadáveres adóitase usar unha vea máis grande e de fácil acceso, como as xugulares ou as femorais. Se non se puidese obter sangue destas veas, extraerase entón das cavidades cardíacas.

Conservación
A conservación do sangue para a análise de alcohol require a utilización de tubos de plástico con peche hermético para evitar a súa perda por volatilización (debido ó carácter volátil do etanol). A presenza de fluoruro sódico como conservador e oxalato sódico como anticoagulante axudan ao seu mantemento óptimo, así como o seu almacenamento refrixerado a unha temperatura de 4 °C. Os, ademais, tubos deben estar completamente cheos, sen cámara de aire, xa que o osíxeno presente tamén podería oxidar o etanol.

Análise
Métodos analíticos
Segundo a cantidade usada de sangue necesaria para a análise distínguense macrométodos (necesarios 10 mL de sangue), semi-micrométodos (2 mL) e micrométodos (décimas de mL).

Segundo o fundamento analítico pódese facer outra clasificación:
Métodos baseados en procesos de oxidación-redución.
Métodos enzimáticos (ADH).
Métodos de cromatografía gasosa.

As metodoloxías baseadas na oxidación-redución serviron de base na determinación de alcohol en aire expirado, nos que interferían todas as substancias volátiles de carácter redutor. Da mesma maneira, os métodos enzimáticos tamén están sometidos a interferencias porque a alcoholdeshidroxenase (ADH) non é específica do etanol. Isto fixo que se deixaran de utilizar, e que os métodos cromatográficos se consolidaran como rápidos, específicos e seguros.

Métodos cromatográficos
Serven para facer a identificación (análise cualitativa) e cuantificación (análise cuantitativa) do etanol nas mostras de sangue. Na análise cualitativa perséguese a separación do etanol dos outros alcohois (metanol, propanol), mentres que na análise cuantitativa determínase a concentración exacta.

Para iso lévase a cabo a técnica coñecida como de "espazo de cabeza" ou cámara de vapores en equilibrio co líquido da mostra. A mostra está hermeticamente pechada no interior dun frasco de tapón perforable, de onde se extrae unha mostra alícuota do vapor para inxectalo no cromatógrafo. Os pasos a seguir son os seguintes:

Tómanse 0,5 mL de mostra de sangue e introdúcense nun vial pequeno.
Engádense ao estándar interno (n-propanol, un alchol que serve de referencia), cerrándoo hermeticamente e introducíndoo nun baño termostatizado a 60 °C (o alcohol pasa do sangue á cámara de aire do frasco).
Engádese cloruro sódico sólido ou sulfato amónico para forzar o equilibrio entre as fases.
Á par, prepárase un patrón de disolución acuosa de etanol.
Cunha xiringa de gases perfórase o tapón do vial e inxéctase no cromatógrafo dotado dun detector de ionización de chama.

O método oficial do Instituto Nacional de Toxicoloxía, que recolle as normas de obtención e preparación das mostras, recomenda usar columnas de carbowax sobre carbopack ou ben de polietilenglicol porque separa mellor o metanol.

Unha vez obtido o cromatograma obterase a concentración problema pola determinación da relación das alturas do pico cromatográfico do etanol e a do patrón interno, e pola comparación do mesmo nunha gráfica de calibración obtida con solucións de concentración crecente de etanol.

Determinación en aire expirado
A lei de Henry
A cuantificación de etanol en aire expirado non é máis cá determinación dunha substancia volátil nunha disolución acuosa. A medida dunha substancia volátil nunha disolución pode realizarse dun xeito relativamente sinxelo aplicando a lei de Henry ó corpo humano. A devandita lei pode resumirse en que "cando unha solución acuosa dun compoñente volátil alcanza un equilibrio co aire existe unha proporción fixa entre as concentracións deste compoñente no aire e na disolución, para unha temperatura determinada".

Baseándonos nesta lei a concentración no aire dependerá principalmente de dous factores: da temperatura do sistema, 37 °C neste caso do organismo humano; e da concentración da substancia volátil, o alcohol, na disolución, o sangue circundante no territorio pulmonar.

É dicir, a proporción de alcohol existente no sangue que rega os pulmóns e a que hai no aire expirado relaciónanse entre si do mesmo modo que a substancia volátil descrita na lei de Henry, nunha relación 2000:1.

Procedemento
O procedemento, de xeito resumido, consiste en: introducir a mostra de alento nunhaa célula infravermella, oxidar quimicamente o etanol da mostra nun dos eléctrodos (ánodo) e asemade reducir quimicamente o osíxeno atmosférico no outro eléctrodo (cátodo). Deste xeito producirase unha corrente entre os dous eléctrodos que será tanto maior canto máis etanol se oxide; por último, a medida desta corrente indica a cantidade de alcohol oxidado.

Todo o proceso realízase automaticamente e o resultado dunha análise confírmase co doutra. O resultado exprésase en miligramos/litro de aire expirado. Normalmente 0,25 mg/l en aire correspóndese con 0,5gr/l no sangue. Aínda que sería máis exacto realizar a medición no sangue que no aire, isto non e posible, e aprovéitase a relación que existe entre etanol no aire e no sangue.

Alcoholímetros
Unha vez coñecida a correlación entre a concentración do alcohol no sangue e no alento, a medida realizarase mediante un dos diversos tipos de alcoholímetros, clasificados en:
Alcoholímetros indicativos ou dixitais: en xeral constan de dispositivos semellantes, son sinxelos de manexar e totalmente automatizados, e fan medición electroquímica.
Alcoholímetros de precisión e de instalación fixa: realizan a medición de dúas formas diferentes:
Por medición infravermella: a enerxía infravermella é absorbida por moitas substancias diferentes, incluídos gases e líquidos, a diferentes lonxitudes de onda. O etanol absorbe enerxía infravermella a dúas lonxitudes de onda diferentes: 3,4 micrómetros e 9,5 micrómetros. O nivel de 3,4 micrómetros é compartido por outras substancias; mentres que o de 9,5 micrómetros ofrece, non obstante, unha especificidade o suficientemente ampla para a determinación da presenza de etanol en aire expirado. O equipo utilizado para a medición é unha célula de infravermellos, e a enerxía é producida por dita célula, que emite a diferentes lonxitudes de onda, é concentrada por un espello cóncavo e despois pasa por dous filtros ópticos que eliminan todas as lonxitudes de onda distintas a 9,5 micrómetros. Un primeiro filtro descarta as lonxitudes inferiores a 9,5 micrómetros e, posteriormente o procedemento repítese ata chegar a un segundo filtro que elimina as lonxitudes superiores a 9,5 micrómetros. O detector finalmente só recolle a enerxía na lonxitude de onda apropiada que se converte en enerxía eléctrica.
Por reacción electroquímica: a célula electroquímica simplemente cataliza unha reacción química entre dúas substancias, tales como o etanol e o osíxeno. Consta de dous sensores separados que están en contacto cun electrólito de modo similar a unha batería. A diferenza doutras células, a célula para o alcohol ten os eléctrodos de platino e o electrólito ácido, polo que non reacciona con substancias diferentes ó alcohol.

Cabe citar que os primeiros alcoholímetros en ser utilizados constaban dunha bolsa que había que inflar e que contiña unha mestura sulfocrómica: se había variación na cor interpretábase como resultado positivo.

Taxas permitidas
Estas taxas de alcoholemia permitidas baséanse nos efectos do alcohol sobre a diminución de reflexos e cada vez son menores. Esta diminución de reflexos vai aumentado segundo aumenta a dose consumida desta substancia. Tamén provoca somnolencia (posto que se trata dun depresor do sistema nervioso central), falsa percepción das distancias, aumento do tempo de reacción, entre outros.

Dende a revisión do código penal en novembro do 2007, defínese como infracción moi grave conducir superando os límites de alcoholemia permitidos. Tamén se clasifica como infracción moi grave negarse á obriga que tódolos condutores teñen de ser sometidos a un control de alcoholemia.

Nalgúns países de Europa, as taxas de alcohol no sangue permitidas son de 0,8 g/L en países como Dinamarca, Gran Bretaña, Irlanda, Italia, Luxemburgo e Suíza; de 0,5 g/l en Alemaña, Austria, Bélxica, Francia, Grecia, Países Baixos e Noruega; de 0,2 g/l en Portugal; e mesmo de 0 g/l en Hungría. En España, as taxas permitidas son 0,5 g/l en sangue e 0,25 mg/l en aire expirado, sendo máis baixas aínda no caso de condutores noveis.

Marcadores analíticos do consumo de alcohol
O consumo crónico de alcohol produce unha serie de efectos a curto e longo prazo en diferentes órganos, dos que o fígado é quizais o máis importante pola súa frecuencia e gravidade. Nas análises rutineiras son os marcadores hepáticos as principais ferramentas das que dispoñemos para coñecer o estado deste órgano. Grazas ás novas técnicas de diagnóstico é posible coñecer en moi pouco tempo os resultados das probas realizadas aos pacientes, obtendo datos precisos para poder avaliar a súa función hepática.

Para conseguir estes resultados, os marcadores máis comúns que se utilizan para determinar se existe unha inxesta inadecuada de alcohol, coa conseguinte alteración das diferentes funcións do organismo, poden dividirse en directos e indirectos.

Marcadores directos
Son o alcohol e os seus subprodutos, e por tanto non están presentes noutras patoloxías non relacionadas co consumo de alcohol. Entre os subprodutos do alcohol que se empregan como marcadores de consumo destacan estes:

Etil-glicurónido (EtG): é un metabolito minoritario do etanol que aparece en cantidades pequenas, en torno a un 0,02-0,1% do alcohol consumido. Aínda que a súa concentración é menor cá do etanol ou alcohol etílico, ten a vantaxe de eliminarse máis lentamente. O EtG serve para detectar tanto consumo recente, cando se analiza en urina e/ou sangue, como consumo crónico, cando se analiza no pelo. Así podemos atopar EtG no sangue ata 8 horas despois da última inxesta, e na urina ao redor as 80 horas postinxesta. No caso de mostras de pelo ten a vantaxe de que só se detecta en bebedores crónicos e non nos puntuais, e confirma consumos durante un período de tempo indefinido, dependendo do longo que sexa o pelo, e tendo en conta que este medra 1 cm o mes.
Ésteres etílicos de ácidos graxos: fórmanse ó reaccionar os ácidos graxos do organismo co etanol absorbido trala inxesta de alcohol. Adóitanse detectar nos órganos máis afectados polo consumo crónico e crese que están implicados na toxicidade producida polo alcohol neses lugares. En mostras de sangue pódense detectar ata 40 horas trala inxesta, pero en pelo detéctanse por un período de tempo moito máis longo, igual có EtG.

Marcadores indirectos
Débense ás alteración causadas polo consumo de alcohol, pero, en xeral, non son específicos da patoloxía alcohólica, senón que tamén se poden alterar por outras causas. Entre estes figuran:
Aumento dos triglicéridos, da uricemia e alteración dos valores de HDL nos exames rutineiros.
Macrocitose: é o aumento do tamaño dos eritrocitos e defínese como un aumento do volume corpuscular medio destas células (VCM>100). As causas máis frecuentes de macrocitose na nosa sociedade son o alcoholismo e os déficits vitamínicos (vitamina B12 e ácido fólico), aínda que existen outras moitas. Pode acompañarse ou non de anemia, e os síntomas varían en función das causas (dende síntomas dixestivos ou neurolóxicos ata outros casos nos que o paciente non presenta ningún síntoma). Aínda que non sexa un dato específico do consumo de alcohol, pode facer sospeitar que existe unha inxesta non adecuada.
Gamma glutamil transpeptidase (GGT): enzima hepático que alerta dun posible consumo crónico, xa que non aumenta os seus niveis nas análises tras unha inxesta aguda. O principal problema que presenta é que non aumenta en tódolos bebedores crónicos nin existe unha correlación dos niveis coa cantidade de etanol consumida. Por outro lado, ten un tempo de descenso de 26 días en abstinencia. Pode aumentar con outras afeccións distintas do alcoholismo, como por exemplo unha obstrución biliar e outras alteracións hepáticas, así como con medicamentos antiepilépticos, anticoagulantes e barbitúricos. Este marcador utilízase para o seguimento do paciente alcohólico en rehabilitación.
Transferina decarboxilada (CDT): é o enzima encargado do transporte de ferro polo sangue. Os seus niveis aumentan coa inxesta recente, pero non se detecta pasadas tres semanas da última inxesta. Ten moita sensibilidade e ademais é moi específico para inxestas excesivas, e dicir, maior a 60 gr ó día. Utilízase para descartar que o consumo de alcohol sexa a causa doutras patoloxías hepáticas xa que o seu valor preditivo negativo é moi alto. O principal problema é que non está dispoñible para o seu uso rutineiro.
Relación GOT/GPT (AST/ALT): a GOT é un enzima con gran concentración no corazón, no fígado e nos músculos. Cando hai unha lesión nestes órganos o enzima é liberado ó sangue e aparece elevado nas análises. A GPT é un enzima con gran concentración no fígado e en menor medida nos riles, corazón e músculos. Cando existe unha lesión nestes órganos, o enzima é tamén é liberado ó sangue. Como é unha transaminase máis especificamente hepática cá GOT, aparece máis elevada nas enfermidades hepáticas. Unha relación GOT/GPT maior a 2 suxire un dano hepático por etanol. Este marcador é, polo tanto, bastante específico da patoloxía alcohólica.

Notas

Véxase tamén
Bibliografía
Marruecos, L.; Nogue, S.; Nolla, J. Toxicología clínica. Springer-Verlag Ibérica. Barcelona. 1993.
Repetto, M. Toxicología Avanzada. Ed. Díaz de Santos. Madrid. 1995.
Repetto, M. Toxicología Fundamental. Ed. Científico Médica. Barcelona. 1988.
Manual de análisis de alcohol en el aire espirado de Dräger Safety.
Alcohol y tráfico de José Luis López Álvarez. Ed. Mad, S.L.
K. Peterson. Biomarkers for Alcohol Use and Abuse. Alcohol Research & Health . 2004/2005; 28 (1): 30-37.
Concheiro, M.; Cruz, A.; Mon, M.; de Castro, A.; Quintela, O.; Lorenzo, A.; López-Rivadulla, M. Ethylglucuronide determination in urine and hair from alcohol withdrawal patients. J Anal Toxicol. Abril de 2009; 33 (3): 155-61.

Categoría:Toxicoloxía
Categoría:Farmacoloxía