🛑 PARTÍCULAS ULTRAFINAS 🛑 un PELIGRO diminuto pero MORTAL 💀

Las partículas ultrafinas son partículas contaminantes del aire, que tienen un diámetro igual o menor a 100 nm. También encontramos material particulado PM10 (partículas ≤10 µm de diámetro) y PM2,5 (partículas ≤2,5 µm de diámetro), que se han clasificado en grupos separados por tamaño de partícula, ya que es un factor importante en sus efectos sobre la salud.

A pesar de su pequeña masa y tamaño, el número de partículas en el aire ambiente es muy alto, tanto que son el contribuyente dominante al número total de partículas en la atmósfera.  Debido a esto la concentración numérica es la mejor manera de cuantificarlas.

Se pueden encontrar en incendios forestales, procesos de combustión, desde emisiones vehiculares y de plantas eléctricas, hasta tabaquismo; y fuentes sintéticas, como pigmentos de tóner y diversos productos de ingeniería utilizados para microtecnología.

Las partículas ultrafinas tienen capacidad para llegar a los alvéolos y eludir las defensas primarias de las vías respiratorias. Cuando se inhalan, pueden atravesar el tracto respiratorio con alta eficiencia, hasta llegar a los alvéolos, debido a su pequeño tamaño y pueden ser distribuidas por todo el cuerpo a través del sistema circulatorio.

Además, las partículas ultrafinas tienen una gran área de superficie específica (área de superficie total expuesta por unidad de masa) lo que las hace más amenazadoras que el material particulado más grande. La gran superficie y la alta reactividad de la superficie permiten que las partículas ultrafinas adsorban mayores cantidades de metales peligrosos y compuestos orgánicos que pueden generar estrés oxidativo.

 Comparación del área superficial de partículas con diferentes diámetros y algunas de sus características dependientes del tamaño.

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Las partículas ultrafinas se pueden distribuir de tres modos distintos: el modo de nucleación, el modo de acumulación y el modo grueso. El modo de nucleación se refiere a partículas formadas a partir de moléculas gaseosas, con tamaños <50 nm, y que luego crecen por la condensación de otras moléculas gaseosas y la coagulación con otras partículas nucleadas. El modo de acumulación abarca partículas entre 0,1 μm y 1 μm, también resultan de eventos como la condensación y la coagulación, sin embargo, su nombre se debe a que son más difíciles de eliminar, se acumulan y tienen una vida prolongada, de 7 a 30 días aproximadamente. Por último, el modo grueso es para partículas grandes que son emitidas por procesos mecánicos.

El modo de acumulación genera, por ejemplo, aglomerados de hollín. El hollín es el principal contaminante de partículas sólidas generado por la combustión incompleta de combustible orgánico. Consta de una parte grafítica (carbono elemental) y otra fracción formada por compuestos orgánicos, principalmente HAP (Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos).

 

Daños a la salud de las partículas ultrafinas

El potencial de las partículas ultrafinas para causar daño a la salud es grande, pero su función precisa en muchas enfermedades aún se desconoce y requiere más investigación.

Es sabido que causan más inflamación pulmonar y se retienen por más tiempo en el pulmón que las partículas finas (PM 2,5), además de que se trasladan esencialmente a todos los órganos.

Dentro de sus efectos, encontramos que: Inducen tos y empeoran el asma, causan inflamación sistémica, disfunción endotelial y cambios en la coagulación que predisponen a los individuos a la enfermedad cardiovascular isquémica y la hipertensión.

Además, están relacionadas con la diabetes y el cáncer; y pueden viajar por los nervios olfativos hasta el cerebro y causar disfunción cerebral y autónoma.

 

Las partículas ultrafinas ¿afectan a la lluvia?

Aparte de su impacto directo en la salud, tienen un impacto importante en las precipitaciones. Aunque no necesariamente cambian la cantidad total de precipitación, si cambian la distribución espacial y la intensidad de las precipitaciones, lo que puede provocar lluvias menos constantes o períodos de sequía más prolongados en algunas áreas, y fuertes lluvias torrenciales e inundaciones intensas en otras áreas a miles de kilómetros de distancia.

 

¿Son o no son nanopartículas? ¿Cuál es su nombre correcto?

Dado que son generadas incidentalmente muchos científicos no están de acuerdo en llamarlas nanopartículas, ya que opinan que deben ser diseñadas y sintetizadas intencionalmente para ser consideradas nanopartículas. Sin embargo, como ya vimos, su tamaño (menor a 100 nm) les otorga propiedades (propiedades nanométricas) distintas al mismo material con mayores tamaños de partícula.

¿Tú las llamarías nanopartículas? ¿Crees que ser un nanomaterial incidental les quita la posibilidad de ser nombradas así?

 

¿Sabías que…?

Las secadoras para cabello también emiten material particulado. En el estudio Ultrafine Particles Emitted through Routine Operation of a Hairdryer, publicado en junio de este año, se analizaron 6 secadoras y se descubrió que todas emitían hierro, carbono y cobre ultrafinos. Las emisiones de dos secadoras contenían principalmente nanopartículas de plata <100 nm.

 

REFERENCIAS

Ultrafine particles: unique physicochemical properties relevant to health and disease. Hyouk-Soo Kwon, Min Hyung Ryu and Christopher Carlsten. Experimental & Molecular Medicine. (2020)

The health effects of ultrafine particles. Dean E. Schraufnagel. Experimental & Molecular Medicine. (2020)

Ultrafine particle emissions from modern Gasoline and Diesel vehicles: An electron microscopic perspective. Anthi Liati, Daniel Schreiber, Yadira Arroyo Rojas Dasilva, Panayotis Dimopoulos Eggenschwiler. Environmental Pollution. (2018)

Ultrafine Particles Emitted through Routine Operation of a Hairdryer. American Chemical Society. (2021)