“Quienquiera que desee investigar medicina de una forma apropiada, debe proceder así (…). Debemos considerar igualmente las calidades de las aguas, por cuanto difieren entre sí, por su sabor y peso; de igual forma, contrastan mucho en calidad”. (Hipócrates, 460. 377 BC).
La cita de los trabajos de Hipócrates, médico griego del periodo clásico, muestra desde muy antiguo una convicción: que la salud y el "lugar" están causalmente relacionados.A medida que la ciencia fue creciendo, muchas de las de causas previamente desconocidas empezaron a ser entendidas y un nuevo campo científico evolucionó: la geología médica. Entender el papel de rocas, suelos y agua subterránea en el control de la salud de humanos y animales requiere la colaboración de geoquímicos, mineralogistas e investigadores médicos.
La cita de los trabajos de Hipócrates, médico griego del periodo clásico, muestra desde muy antiguo una convicción: que la salud y el "lugar" están causalmente relacionados.
A medida que la ciencia fue creciendo, muchas de las relaciones de causas previamente desconocidas empezaron a ser entendidas y un nuevo campo científico evolucionó: la geología médica. Entender el papel de rocas, suelos y agua subterránea en el control de la salud de humanos y animales requiere la colaboración de geoquímicos, mineralogistas e investigadores médicos.
La geología médica se define como la ciencia que trata sobre la relación entre los factores geológicos naturales y la salud en el hombre y los animales, entendiendo la influencia de factores ambientales ordinarios en la distribución geográfica de tales problemas de la salud. La geología médica es, por consiguiente, un tema amplio y complicado que requiere contribuciones interdisciplinarias de diferentes campos científicos; en la medida que los problemas vayan siendo entendidos, estos se irán mitigando o resolviendo.
Uno de los registros más antiguos de la geología médica fue proporcionado por Marco Polo, quien en 1271 salió para la China desde Venecia junto con su padre y un tío. En 1275 llegaron a la residencia de verano de Kublai Kan. Marco Polo, por entonces, era empleado del emperador y trabajó como su emisario e, incluso, fue por un tiempo gobernador de una parte de China. "Al final de diez días llegó a una provincia llamada Su-chau. Los viajeros que pasaban por esta vía no se aventuraban a ir por entre las montañas con cualquier bestia, excepto con las nativas, porque allí crecía una hierba venenosa que hacía perder los cascos a las bestias que se alimentaban con ella; pero las bestias nativas reconocían esta hierba y la evitaban...".
Marco Polo informó así que él sólo podía usar caballos locales en las áreas montañosas de China, y no sus caballos europeos. Los caballos importados se murieron porque no pudieron evitar comer estas plantas venenosas, y él también describió los síntomas. Nunca se enteró, obviamente, de que sus informes eran de origen geomédico. Sin embargo, ahora sabemos que las áreas que él describió guardan contenidos naturales altos en selenio, y los síntomas de la enfermedad muestran que los animales afectados resultaron envenenados con selenio.
El moderno interés por esta ciencia se remonta al siglo XIX, al concluir que diminutas cantidades de muchos elementos inorgánicos son necesarias para la buena la salud en los humanos y otros mamíferos, pero su exceso puede ser molesto y hasta peligroso. Una de las primeras correlaciones fue la del yodo ambiental con el bocio humano y el cretinismo: los ambientes alejados de los océanos tienen muy poco yodo en el suelo y el agua.
En la primera mitad del siglo XX, el eslabón entre el fluoruro contenido en el agua para beber y la protección de las caries dentales fue reconocido, lo cual condujo a la fluorización artificial de los suministros de agua en muchas áreas. La toxicidad del selenio en caballos fue descrito en EE.UU. e Irlanda y, seguidamente, el eslabón entre el selenio ambiental bajo y la cardiomiopatía en ovejas ha estimulado el trabajo sobre la acción protectora del selenio en la salud humana: la suplementación del selenio es ahora una de las formas más comunes de automedicación protectora.
El tónico del siglo XIX, la "Solución de Fowler", contenía arsénico, y su excesiva ingestión causó lesiones superficiales y cáncer: ahora reconocemos la enfermedad del pie negro (Blackfoot) en Taiwán y envenenamiento epidémico con arsénico en Bangladés, ambos casos por beber agua contaminada con este elemento. A mediados del siglo XX, la enfermedad del Itai-itai en Japón se asoció con la contaminación de cadmio en la comida y el agua, mientras que el envenenamiento por metilo de mercurio en Japón fue conocido como la enfermedad de Minamata.
Se determinó muy rápido qué microorganismos y materia orgánica disuelta podrían cambiar el mercurio a metilo de mercurio lípido soluble, el cual se concentra en la cadena alimenticia. En los sesenta, el plomo fue reconocido como uno de los metales más venenosos de la industria y se demostró que el plomo contenido en aire, agua y polvo producía perjuicios a los infantes, sobre todo en sus sistemas nerviosos. Los países avanzados muy pronto prohibieron el uso de plomo en pinturas, latas y gasolina. En el siglo XX se publicaron muchos estudios de mapas (geografía médica) conectados con la distribución de la enfermedad según la roca o tipo de suelo.
Efectos de la geología
Nuestro planeta es la última fuente de todos los metales. Los metales están presentes en la litosfera, aunque están distribuidos de forma no homogénea y exhiben diferentes formas químicas. Los yacimientos minerales son, por consiguiente, concentraciones estrictamente naturales, las cuales son comercialmente explotables. Mientras que tales acumulaciones anómalas son el foco de atención de las exploraciones mineras, las concentraciones de fondo (background) de metales se presentan en rocas comunes, sedimentos y suelos, siendo de gran importancia para la carga total de metal en el ambiente.
Todos los elementos conocidos están presentes en algún nivel de concentración a lo largo y ancho del ambiente natural, en humanos, animales, vegetales y minerales, y sus efectos beneficiosos y/o peligrosos han estado presentes desde que empezó la evolución.
La geología puede estar lejanamente apartada de la salud humana. Sin embargo, las rocas son los ladrillos fundamentales de la superficie planetaria, y los diferentes ensamblajes de roca y minerales contienen noventa y dos elementos químicos, los cuales se presentan de manera natural en la Tierra. Muchos elementos, en dosis pequeñas, son esenciales para la salud de las plantas, de los animales y de los humanos. La mayoría de estos elementos son ingeridos por el cuerpo humano mediante la comida y el agua en la dieta y en el aire que respiramos. A través de procesos físicos y químicos de meteorización, las rocas se descomponen para formar los suelos, en los cuales se producen las cosechas y los animales que constituyen el suministro de comida.
El agua para beber viaja a través de las rocas y suelos como parte del ciclo hidrológico, y gran parte del polvo y algunos gases contenidos en la atmósfera son de origen geológico. Por ello, a través de la cadena alimenticia y la inhalación de polvos atmosféricos y gases, hay vínculos directos entre la geoquímica y la salud.
Necesitamos entender la naturaleza y magnitud de estas fuentes geológicas para desarrollar aproximaciones en la evaluación del riesgo planteado por los metales sobre el ambiente. Es muy importante poder distinguir entre las contribuciones naturales y antropogénicas de las cargas de metal.
La Tabla 1 muestra las significativas diferencias entre los diferentes tipos de roca y sus contenidos en metales pesados. Las concentraciones de metales pueden tener rangos en el orden de magnitud entre los diferentes tipos de rocas. Por ejemplo, las concentraciones de elementos tales como el níquel y el cromo son mucho más altas en los basaltos que en granitos, mientras que considerando lo contrario es cierto para el plomo.
Estos tipos de lecho de roca también se meteorizan fácilmente, y los elementos se movilizarán al ambiente. En sedimentos, los metales pesados tienden a concentrarse en las fracciones de tamaño de grano más fino, y el contenido más alto en materia orgánica. Las pizarras negras, por ejemplo, tienden a ser ricas en estos elementos.
ELEMENTO CORTEZA ULTRABASICAS BASALTO GRANITO PIZARRA CALIZA
AS 1.8 1 2 1.5 1.5 2.5
Cd 0.2 -- 0.2 0.2 0.2 0.1
Co 25 150 50 1 20 4
Cr 100 2000 200 4 100 10
Cu 55 10 100 10 50 15
Pb 12.5 0.1 15 20 20 8
Se 0.05 -- 0.05 0.05 0.06 0.08
U 2.7 0.001 0.6 4.8 4 2
W 1.5 0.5 1 2 2 0.5
Zn 70 50 100 40 100 25
Tabla 1. Promedio de abundancia en roca de elementos seleccionados (todos los valores en ppm)
El vulcanismo y las actividades relacionadas son los principales procesos que traen metales a la superficie desde lo profundo de la tierra. Como ejemplo, el volcán Pinatubo arrojó durante dos días, en junio de 1991, diez mil millones de toneladas de magma aproximadamente y veinte millones de toneladas de dióxido de azufre, y los aerosoles resultantes influyeron en el clima global durante tres años. Este solo evento introdujo en el ambiente de la superficie dos millones de toneladas de zinc, un millón de toneladas de cobre y 5500 toneladas de cadmio. Además de esto, 100.000 toneladas de plomo, 30.000 de níquel, 550.000 toneladas de cromo y 800 toneladas de mercurio. Las erupciones volcánicas redistribuyen tales elementos. Los que se encuentran bajo ciertas condiciones se consideran dañinos, como arsénico, berilo, cadmio, mercurio, plomo, radón y uranio, más los remanentes 72 elementos, muchos de los cuales todavía tienen efectos biológicos indeterminados.
También es importante comprender que hay un promedio de sesenta volcanes subaéreos que pueden en cualquier momento presentar erupción sobre la superficie de la tierra (Figura 1), liberando metales al ambiente. El vulcanismo submarino es aún más significativo que el de los márgenes continentales y se ha estimado muy conservadoramente que, por lo menos, hay 3000 campos de chimeneas (vents) en las dorsales oceánicas. Un hecho interesante es que aproximadamente el 50% de la deposición del dióxido de azufre es debida a la expulsión natural de los volcanes, y el otro 50% proviene de fuentes humanas.
También, el radón es una consecuencia de actividades geológicas. Importantes trozos del lecho de roca poseen elevados contenidos de uranio, incluyendo, por ejemplo, las pizarras alumínicas y ciertos granitos y pegmatitas. El radón derivado de fuentes radiactivas naturales se reconoce como un problema de riesgo para la salud pública. El número de casos de cáncer pulmonar relacionados con el radón va en aumento, lo cual acredita que el radón es el mayor problema de radiación con respecto a la salud en varios países. Más recientemente, se ha puesto mucha atención en el radón del agua doméstica como un potencial problema de protección contra la radiación. El contenido del radón del agua también tiene un acoplamiento directo con las condiciones geológicas locales. Muchos tipos de roca tienen elevados contenidos de uranio. Algunas de las actuales prácticas de construcción tradicionales, como el uso de hormigón ligero hecho de pizarras alumínicas ricas en uranio, y una reducción en la construcción de la circulación del aire (justificada desde el aspecto de conservación de energía) da lugar en muchos casos a un aumento del problema.
Más recientemente, las investigaciones se han orientado a considerar el radón en el agua doméstica como un problema potencial para protección contra la radiación. Las anteriores evaluaciones de riesgo han estado enfocadas a considerar el radón que emana por uso del agua doméstica, como una fuente adicional de radón en el aire interior. Los recientes estudios sugieren que la succión de agua rica en radón debería ser considerada un riesgo como tal, sobre todo para grupos críticos como los infantes.
FUENTE:
Geological Survey of Sweden, Uppsala, Sweden
TERRÆ, Vol. 1 (1), 2004 (A1-A8)
Traducción de Antonio Rivera Gaviria. Geólogo. Junio 2004