UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA “Calidad Pertinencia y Calidez” D.L. N° 69-04, DE 14 DE ABRIL DE 1969 PROV. DE EL ORO-REP. DEL ECUADOR UNIDAD ACADÉMICA CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD CARRERA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA LABORATORIO DE TOXICOLOGÍA
PRÁCTICA N° 1 Título de la Practica: I.
DATOS INFORMATIVOS Carrera: Bioquímica y Farmacia Docente: BQF. Carlos García Gonzáles MsC. Estudiante: Andrea Rojas Angulo. Ciclo/Nivel: Octavo semestre “A”. Fecha de Elaboración de la Práctica: 31 de octubre del 2016. Fecha de Presentación de la Práctica: 07 de noviembre del 2016.
Animal de Experimentación: Rata wistar. Vía de Administración: Vía Intraperitoneal. Volumen administrado: 10 ml de Alcohol Metílico.
Inicio de la Practica
10:35 am
Hora de Disección
10:55 am
Hora de Inicio de Destilado
11:30 am
Hora de Finalización de Destilado
12:00 am
Hora de Finalización dela Práctica
13:30 pm
II.
FUNDAMENTO TEÓRICO: El metanol, es un compuesto químico del grupo de los alcoholes, también conocido bajo el nombre de alcohol metílico, siendo además, el alcohol más sencillo del grupo. Su fórmula es CH3OH, teniendo una estructura química muy similar a la del agua, diferenciándose tan sólo en los ángulos de enlace. Cuando el metanol está a temperatura ambiente, en condiciones normales, se presenta en estado líquido e incoloro, siendo bastante tóxico, e inflamable. Tiene poca viscosidad y posee un olor característico a frutas bastante penetrable, y perceptible a partir de los 2 ppm. Es un compuesto que puede ser utilizado tanto como disolvente o como combustible, siendo bastante miscible tanto en agua como en otros solventes de tipo orgánico
III.
OBJETIVOS: a) Observar la sintomatología que presenta el animal de experimentación tras la intoxicación por metanol. b) Observar cuidadosamente las reacciones antes la presencia de metanol y controlar el tiempo en que actúa el toxico en la rata Wistar. c) Reconocer mediante la observación de los colores característicos, indicativos de la intoxicación.
IV.
MATERIALES, EQUIPOS, REACTIVOS Y SUSTANCIAS:
MATERIALES Vasos de precipitación Pipetas Erlenmeyer Tubos de ensayo Probeta Perlas de vidrio Agitador Embudo Guantes Mascarilla Gorro Mandil Aguja hipodérmica 10 ml Fosforo Pinzas Cocineta Espátula Gradilla
EQUIPOS Aparto de destilación Balanza Baño mario Campana de extracción Cronómetro Estuche de diseccion Panema Agitador
SUSTANCIAS Cloruro de fenilhidracina Nitroprusiato sódico al 2.5 % NaOH y HCl Cloruro de fenilhidracina al 4% Ferricianuro de potasio 5-10% Ácido sulfúrico Leche Cloruro férrico Sulfato ferroso Ácido clorhídrico
MUESTRAS Destilado de vísceras del animal de experimentaci ón
V.
INSTRUCCIONES: 5.1. Trabajar con orden, limpieza y sin prisa. 5.2. Mantener las mesas de trabajo limpias y sin productos, libros, cajas o accesorios innecesarios para el trabajo que se esté realizando. 5.3. Llevar ropa adecuada para la realización de la práctica: bata, guantes, mascarilla, cofia, zapatones, gafas. 5.4. Utilizar la campana de extracción de gases siempre que sea necesario
VI.
PROCEDIMIENTO: 6.1. Limpiar el mesón de trabajo. 6.2. Tener a mano todos los materiales a utilizarse en la práctica. 6.3. Colocarse el equipo de protección adecuada para evitar contaminación alguna como mascarilla, mandil, guantes y gorro. 6.4. Agarrar al animal de experimentación (rata wistar) por sus patas y intraperitoneal y anotamos el tiempo. 6.5. Luego se coloca en el panema y observamos los efectos que se producen en la rata wistar. 6.6. Luego del deceso, con la ayuda del estuche de disección, abrir el animal de experimentación (rata wistar), en u vaso de precipitación recolectar sus fluidos y cortar las vísceras lo más finas posibles en un vaso de precipitación. 6.7. Observamos el estado de las vísceras. 6.8. El contenido del vaso anterior lo pasamos al balón para proceder a la destilación. 6.9. Armamos el equipo de destilación (método de soxhleth), asegurando que no existan 6.10. Adicionamos a las vísceras acido tartárico (25 ml) y calentamos con la lámpara de alcohol esto con movimiento circular fugas que conlleven a pérdidas del destilado. 6.11. Al producto de la destilación, le colocamos una lámina de cobre al rojo vivo hasta que se observe el desprendimiento de partículas de color gris, con esto convertimos el metanol a metanal. 6.12. Se agrega agua destilada hasta completar 250 ml, se lleva a baño maria por 30 minutos con agitación constante, dejamos enfriar y lo filtramos. 6.13. Terminado el proceso, con la solución problema se realiza las reacciones de reconocimiento. 6.14. Una vez terminada toda la práctica se limpia y desinfecta el área donde se trabajó, colocar los reactivos utilizados donde corresponden al igual que los materiales.
VII.
REACCIONES DE IDENTIFICACIÓN: 7.1. Reacción de Schiff: A una pequeña porción de la muestra, se añade 1ml de permanganato de potasio al 1% después de mezclar se adiciona unas gotas de ácido sulfúrico puro, se deja reposar por tres minutos y agregan algunas gotas de solución saturada de ácido oxálico (hasta
que decolore la mezcla); la mezcla adquiere un color madera que se decolora totalmente luego de agregarle nuevamente algunas gotas de ácido sulfúrico puro. Finalmente se le añade 1ml de fushina bisulfatada (Reactivo de Schiff), con lo cual se produce un intenso color violeta en caso de positivo. 7.2. Reacción de Rimini A 5 ml de destilado se agregan 10 gotas de cloruro de fenilhidracina al 4 %, 4 gotas de solución de nitroprusiato de sodio al 2.5% recién preparado y 1ml de solución de hidróxido de sodio, se produce una coloración azul intensa. 7.3. Con la Fenilhidracina En un medio fuertemente acidificado con ácido clorhídrico a una pequeña cantidad de muestra se agrega un pedacito de cloruro de fenil hidracina, 2-4 gotas de solución de ferricianuro de potasio al 5 – 10% y algunas gotas de hidróxido de potasio al 12% se obtienen una coloración rojo grosella. 7.4. Reacción de Marquis Se toma 1ml de destilado y se agregan 5ml de ácido sulfúrico concentrado, se agita luego con una solución sulfúrica de morfina (0.2 gr de cloruro de morfina en 10ml de ácido sulfúrico concentrado), se obtiene enseguida o después de algún tiempo un color violeta. 7.5. Con el Ácido Cromotrópico Con este ácido en un medio fuertemente acidificado con ácido sulfúrico, el formaldehido produce una coloración roja después de calentarla ligeramente. 7.6. Reacción de Hehner Se mezcla una gota de destilado con algunos mililitros de leche, se estratifica con ácido sulfúrico concentrado al que se le han agregado trazas de cloruro férrico (5 gotas de cloruro férrico en 500ml de ácido sulfúrico); en caso positivo, en la zona de contacto se produce un color violeta o azul violeta. 7.7. Reacción con Cianuro de Sodio Se adiciona solución patrón de cianuro de sodio dando una coloración roja. 7.8. Coloración de la llama Se coloca una pequeña cantidad de muestra sobre una espátula y se pone en contacto con la llama, si hoy la presencia de metanol se tornara una coloración verde fluorescente.
VIII.
IX.
GRÁFICOS
RESULTADOS OBTENIDOS REACCIONES DE RECONOCIMIENTO EN MEDIOS BIOLÓGICOS
Reacción de Shiff:
Reacciรณn de Rimidi:
Reacciรณn con Fenil hidracina:
Reacciรณn con Cianuro de Sodio:
Reacción de Hehner:
Reacción de Marquis
X.
OBSERVACIONES Se observó que al administrar el toxico (metanol) por vía intraperitoneal a la rata presento cierta inmovilidad, ceguera, vomito constante y cefalea, tomando 10 minutos para su deceso desde su administración.
XI.
CONCLUSIONES Se puede concluir que el veneno utilizado el metanol es muy toxico debido a las manifestaciones como la poca movilidad, convulsiones y como que presentaron los animales de experimentación, en primera instancia se logró la muerte ya que se le administro un total de 10 ml del toxico el deceso fue inmediato y mediante las reacciones para el reconocimiento de este podemos concluir que si hubo presencia de metanol en el destilado procedente de las vísceras del animal.
XII.
RECOMENDACIONES Realizar la asepsia de la mesa de trabajo. Utilizar el equipo de protección adecuado: bata de laboratorio, guantes, mascarilla. Aplicar todas las normas de bioseguridad en el laboratorio. Utilizar la cámara de gases para realizar las pruebas y evitamos así intoxicaciones. Para que la muerte del animal sea de forma rápida debemos de asegurarnos de la pureza del reactivo (metanol), así nos aseguramos que la muerte no sea lenta y dolorosa para el animal de experimentación. Al someter calor en el tubo de ensayo para las reacciones, realizarlo de lado en direcciones contrarias a las personas.
XIII.
CUESTIONARIO 1. ¿Qué es el metanol? Líquido incoloro y muy tóxico, obtenido por destilación de la madera a baja temperatura o mediante la reacción del monóxido de carbono y el hidrógeno, que se emplea para desnaturalizar el alcohol etílico y como aditivo de combustibles líquidos.
2. ¿Dónde se usa el metanol? Síntesis química. Solvente Industrial. Deshumidificante. Anticongelante. Industria del plástico. Pinturas. Curtido de pieles. 3. Vías de intoxicación del metanol Vía digestiva, en el caso de bebidas alcohólicas adulteradas con alcohol desnaturalizado. Vía respiratoria. Vía dérmica (por la piel), difícilmente pueda dar lugar a intoxicaciones agudas. 4. ¿Qué síntomas se presentan ante una intoxicación por metanol?
Los síntomas pueden incluir: Pulmones y vías respiratorias Dificultad respiratoria
Ojos Otros:
Paro respiratorio Ceguera, completa o parcial, a veces descrita como "ceguera de la nieve" Visión borrosa Dilatación (ensanchamiento) de las pupilas Corazón y vasos sanguíneos Presión arterial baja Sistema nervioso: Comportamiento agitado Coma Confusión Dificultad para caminar Mareo
Fatiga Calambres en las piernas Debilidad XIV.
GLOSARIO Toxico cinética: Estudio cuantitavo de los procesos que experimenta, en función del tiempo, un xenobiótico en un organismo vivo. Acidosis: La acidosis es un trastorno que se produce cuando los líquidos corporales contienen una cantidad excesiva de ácido. Se manifiesta cuando los riñones y los pulmones no logran mantener el equilibrio del pH corporal. Mosto: El mosto es el zumo de la uva que contiene diversos elementos de la uva como pueden ser la piel, las semillas, etc. Se considera una de las primeras etapas de la elaboración del vino. Aspartame: Es un polvo blanco, inodoro, no calórico y no nutritivo; elaborado a través de la mano del hombre, a partir de dos aminoácidos (moléculas pequeñas de las proteínas), que son el ácido aspártico y la fenilalanina, además de una pequeña cantidad de metanol (también conocido como alcohol metílico).
XV.
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2016
noviembre
01.
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Available
Available
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6. Dr. Jorge Blas Macedo DSNM. Intoxicación por metanol inhalado. Revista de la
Asociación Mexicana de MEDICINA CRITICA Y TERAPIA INTENSIVA. 2000 abrilmayo; XIV(2): p. 67-70.
FIRMA DE RESPONSABILIDAD:
_____________________________ Andrea Rojas Angulo C.I. 0706744752 XVI.
ANEXO 16.1. 16.2.
HOJA DE TRABAJO DE PRACTICA ARTÍCULO CIENTÍFICO DE INTOXICACIÓN POR METANOL
Tema: Intoxicación por metanol inhalado Link: http://www.medigraphic.com/pdfs/medcri/ti-2000/ti002d.pdf
16.3.
PRODUCTO QUE CONTIENE METANOL
Reporte de caso
Blas Macedo et al. Intoxicación por metanol inhalado Revista de la Asociación Mexicana de
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Vol. XIV, Núm. 2 / Mar.-Abr. 2000
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Intoxicación por metanol inhalado Dr. Jorge Blas Macedo,* Dr. Salvador Nava Muñoz* RESUMEN Objetivo: Reportar un caso de intoxicación por metanol inhalado. Diseño: Reporte de caso. Lugar: UCI de un hospital de segundo nivel de Durango, México. Paciente: Un paciente de 19 años de edad intoxicado por metanol. Intervenciones: Asistencia ventilatoria mecánica, reposición de volumen, administración de bicarbonato de sodio. Mediciones y principales resultados: A su ingreso al Servicio de Urgencias los gases arteriales mostraron: pH 7.2, PO2 70 mmHg, PCO 2 14.5 mmHg, HCO 3 16 mEq/L, SO2 89%, brecha aniónica 26 mEq/L, brecha osmolal 20 mOsm/kgH2O. Ocho horas después de su ingreso a la UCI se extubó y los exámenes de control fueron normales, pero tuvo lesión de nervio óptico. Conclusión: El diagnóstico y tratamiento oportunos de la intoxicación por metanol son necesarios para evitar secuelas. Palabras clave: Intoxicación por metanol, brecha aniónica, brecha osmolal.
SUMMARY Objective: To report a case of methanol inhalation intoxication. Design: Case report. Setting: ICU of second level hospital of Durango City, México. Patient: A 19-yers-old man. Interventions: Assited mechanical ventilation, volume replacement sodium bicarbonate administration. Measurements and main results: At admission to Emergency room arterial gases showed: pH 7.2, PO2 70 mmHg, PCO2 14.5 mmHg, HCO 3 16 mEq/L, SO2 89%, anion gap 26 mEq/L, osmolal gap 20 mOsm/kgH2O. He was extubated eigth hours later in the ICU and control tests were normal, but the ophtalmologist found injury of optical nerve. Conclusion: Early diagnosis and treatment of methanol intoxication is necessary to avoid secuelae. Key words: Methanol intoxication, anion gap, osmolal gap.
El metanol es un compuesto común en una variedad de productos en las que se incluyen solventes, barniz, anticongelantes y limpiadores tanto industriales como comerciales.1 La inhalación de estas substancias químicas es una vía común en muchos drogadictos para conseguir su propósito por lo económico y la facilidad para comprarlo ya que su compra es legal. De acuerdo a los valores o concentraciones de metanol en sangre independiente de la ruta de exposición, la sintomatología y la signología tendrán un amplio espectro, incluyendo cefalea, dolor abdo-
minal, disnea, acidosis metabólica, depresión respiratoria, ceguera y coma neurológico.2 La intoxicación con metanol ha sido estudiada con detalle en la literatura,3 sin embargo, la inhalación intencional con un producto que contenga metanol en nuestro medio no ha sido ampliamente revisado. Nuestro objetivo con la presentación de este caso es enfatizar al médico de urgencias y terapia intensiva que la inhalación de metanol siempre debe tenerse en mente como causa de emergencia, siendo el pronóstico dependiente de la rapidez con que se identifique y se instituya el tratamiento específico. PRESENTACIÓN DEL CASO
* Unidad de Cuidados Intensivos Hospital IMSS. Durango, Dgo. Hospital SSA. Durango, Dgo.
Un paciente del sexo masculino de 19 años de edad, originario y residente en la ciudad de Durango, de
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ocupación albañil, ingresó al servicio de urgencias del hospital por presentar dolor abdominal, vómito y cefalea. Un compañero de trabajo lo llevó al hospital, informó que el paciente había ingerido bebidas embriagantes durante 48 hrs. Antes de su ingreso al servicio de urgencias no refirió otra adicción. A la exploración física se encontró (tensión arterial) de 70/40 mmHg, frecuencia cardiaca 125/min, frecuencia respiratoria 34/min, temperatura 37.5ºC. Estaba somnoliento y se quejaba de dolor de epigastrio y disnea, se detectó deshidratación y respiración ruda, ruidos cardiacos rítmicos con frecuencia de 110/min; abdomen sin datos de irritación peritoneal, llenado capilar lento en extremidades y los reflejos miotálicos normales. Los exámenes de laboratorio a su ingreso en urgencias mostraron Hb de 17.5 g/dL, 7,000 leucocitos con diferencial normal; urea 80 mg/dL, creatinina 2.1 mg/dL, sodio sérico 148 mmol/L, cloro 102 mmol/L, potasio 6.5 mmol/L, calcio 1.2 mmol/L, pah 7.2; PaO2 70 mmHg, PaCO2 14.5 mmHg, Sa O2, 89%, HaCO3 16 mEq/L, brecha aniónica 26 mEq/L, brecha osmolal 20 mOsm/kgH2O. El trazo del electrocardiograma mostró taquicardia sinusal. Después de 45 minutos de su ingreso a urgencias, el paciente presentó depresión respiratoria que requirió intubación orotraqueal y asistencia ventilatoria mecánica. Además inició la hidratación y se administró de bicarbonato IV. Posteriormente se trasladó a la Unidad de Cuidados Intensivos. Inicialmente se consideró depresión respiratoria por intoxicación etílica, pero al reinterrogar a los familiares, uno de ellos reportó el antecedente de adicción a la inhalación de solventes entre ellos thinner y shellac. Con estos datos, la brecha osmolal más los resultados del gap osmolal reportados se sospechó intoxicación por metanol. Ocho horas después el paciente fue extubado, los análisis de laboratorio subsecuentes mostraron mejoría en todos sus parámetros. El nivel de conciencia del paciente fue normal, pero se quejó de visión borrosa. La revisión por el oftamólogo confirmó borramiento del disco óptico con pérdida de la excavación fisiológica. DISCUSIÓN El metanol es un componente de varios productos tanto de uso industrial como doméstico; entre ellos se puede incluir solventes, anticongelantes, barniz, laca y limpiadores industriales.1,4 Este alcohol es rápidamente absorbido por diferentes vías, que pueden ser la dérmica, por ingestión o
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Cuadro I: Fórmulas para calcular la osmolaridad sérica. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Osm = 2.1 Na Osm = 2 Na Osm = 2 Na-7 Osm = 2.63 Na-65.4 Osm = 1.86 Na + BUN/2.8 + Glucosa/18 Osm = 1.86 Na + BUN/2.8 + Glucosa/18 + 5 Osm = 1.86 Na + BUN/2.8 + Glucosa/18 + 9 Osm = 1.85 Na + BUN/2.18 + Glucosa/17.5 (+ etanol/4.22) Osm = 2Na + Glucosa/18 Osm = 2 Na + BUN/2.8 + Glucosa/18 Osm = 2 Na + BUN/3 + Glucosa/20 Osm = 1.85 Na + 1.84 K + BUN/2.8 + Glucosa/18 + Ca + 1.17 Mg + 1.15 13 Osm = 1.75 Na + BUN/2.8 + Glucosa/18 + 10.1 14 Osm = 2 (Na + K/+ BUN/2.8 + Glucosa/18 15 Osm = 2 Na + BUN/2.8
Metanol
NAD
Formaldehido
NADH+H
Deshidrogenasa de alcohol Catalasa Otras enzimas Àcido fòrmico (Formato) Dependiente de folato
CO2+H2O Figura 1. Metabolismo hepático del metanol.
por inhalación.5 Aparentemente por cualquier ruta su toxicidad no varía y los síntomas son: cefalea, vómito, dolor abdominal, vértigo y disnea. De acuerdo al grado de intoxicación el médico podrá encontrar: acidosis metabólica, depresión del sistema nervioso central y respiratorio y anormalidades oftalmológicas.6 Una vez absorbido, se distribuye a través de todos los líquidos corporales, pequeñas cantidades de metanol son eliminadas sin cambio alguno tanto por el pulmón como por los riñones,7 siendo el hígado el principal sitio en donde se efectúa el metabolismo de este alcohol. La enzima alcohol deshidrogenasa es la responsable de oxidar el metanol a formaldehído, el cual a su vez es oxidado a ácido fórmico y finalmente metabolizado a agua y dióxido de carbono (figura 1).
Blas Macedo et al. Intoxicación por metanol inhalado
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Este último paso metabólico depende de una vía mediada por folatos,8 considerándose el ácido fórmico como el metabolito más dañino ya que este elemento es el responsable para inhibir la respiración celular por interferir directamente con el sistema citocromo oxidasa.9 Las metas del tratamiento van dirigidas a bloquear la formación de los metabolitos que se han descrito como los responsables de la acidosis metabólica (ácido fórmico y láctico), daño al nervio óptico y del sistema nervioso central.10 Con el fin de retardar el metabolismo del metanol, la administración de etanol por vía intravenosa u oral es el tratamiento convencional ya que este alcohol tiene una afinidad por el alcohol deshidrogensa 10 veces más que el metanol, la mayoría de los autores inicia con una dosis de impregnación a razón de .6 g/kg de etanol al 10% administrado en un lapso de 30 a 45 minutos, seguido de una infusión a razón de 100 mg/kg/Hr.11 Recientemente se ha recomendado el empleo de hemodiálisis de acuerdo al nivel en sangre de metanol, de tal manera que un paciente en quién los niveles sean de 50 mg/dL o más de metanol en sangre, es candidato a este tratamiento.12 Aunque la hemodiálisis conlleva riesgos,13 ha demostrado ser el tratamiento más efectivo. En un estudio,14 en forma comparativa se demostró una reducción en costos, debido a que la combinación de infusión de etanol más hemodiálisis acortó el tratamiento a 3.5 horas, en comparación con la infusión de metanol (43.1 horas). El ácido fólico también ha sido empleado en el tratamiento de esta intoxicación; participa en la reducción de ácido fórmico a dióxido de carbono y agua.15 Sin embargo para varios autores sigue siendo la piedra angular en el tratamiento el inicio temprano de bicarbonato,16 por dos importantes razones: primero, la administración del álcali revierte la acidemia que en ocasiones es demasiado severa y puede causar inestabilidad hemodinámica, la segunda razón es que el bicarbonato altera la distribución y eliminación de metabolitos tóxicos, en los casos de intoxicación con metanol.17 En el caso que presentamos, la intoxicación por metanol se trató únicamente con la administración de bicarbonato como medida específica. Es oportuno mencionar que en la literatura existe controversia en el empleo de la brecha aniónica y de la brecha osmolal como herramientas diagnósticas de la intoxicación por metanol, debido en gran parte al error que se presenta en la medición. Específicamente en el caso de la brecha osmolal el cálculo de
la osmolalidad calculada no tiene una fórmula universalmente aceptada (cuadro I). Darwart,18 propuso que la fórmula: osmolaridad =1.86 Na + glucosa/18 + 9 es la que puede ser más exacta. Se considera una brecha osmolal de 10 mOsm o menor como normal. Otra consideración es que la brecha osmolal pudiera ser normal si el paciente ha ingerido concomitantemente etanol o bien al momento de estudiarse el paciente, la ingesta de este alcohol es reciente.19 En nuestro reporte tanto la brecha aniónica como la osmolal, fueron de utilidad pero en conjunto con el antecedente de adicción, lo que confirma lo señalado en el estudio de Hoffman,20 que un gap osmolal no tiene utilidad diagnóstica en un paciente con una acidosis metabólica con una brecha aniónica elevada si no existe un antecedente o una causa que lo aclare. Es conocido que varía en tiempo la presentación de síntomas de un paciente a otro, reportándose un periodo latente de entre 6 a 30 horas posterior a la ingesta o inhalación de metanol. A este respecto se han señalado hipótesis en las que participan la presencia de ingesta concomitante de etanol y deficiencia en el estado nutricional principalmente de folato.21,22 En conclusión, es importante para el médico de urgencias y terapia intensiva tener en mente que la intoxicación por metano a través de compuestos diversos empleados tanto en la industria como en el hogar, pueden llevar de forma accidental o intencionada a intoxicación y que ésta en muchas ocasiones no presentará evidencia inmediata, pero con el antecedente, acidosis metabólica acompañada de un anión gap elevado y la diferencia en el gap osmolal, éste diagnóstico es fuertemente sugestivo no necesariamente se requiere de confirmación toxicológica. Además no se encuentra disponible su medición en la mayoría de los laboratorios y por otra parte la rapidez con que se identifique influirá en el pronóstico para la vida y la agudeza visual
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Correspondencia: Dr. Jorge Blas Macedo Margarita 136 Fracc. Jardines de Dgo. Durango, Dgo. México C.P. 34200 Tel-Fax: 0118-18-27-33