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CONTAMINANTES QUIMICOS DEL AGUA
Y SALUD
Maritza Rojas Martini, MScToxicólogo
XIX Cumbre Ecológica Industrial...Y Hoy...¿Dónde Es tamos?...
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Organización Mundial de la Salud�En el mundo: ~24% de carga de morbilidad (años de vida sana perdidos) y ~23% de defunciones (mortalidad prematura) se encuentran relacionadas con factores ambientales�Niños 0-14 años: porcentaje de muertes atribuibles al medio ambiente: hasta 36%�DIARREA: Morbilidad asociada en ~94% con factores de riesgo ambientales, como consumo de agua no potable, saneamiento e higiene insuficientes
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ORIGEN EJEMPLOS DE CONTAMINANTES DEL AGUANATURAL Metales (Ca, Mg, Na, Hg, Pb), bicarbonato, sulfato,cloruro,
materia orgánica, productos del metabolismo de algas yhongos
DOMESTICO Aminoácidos, ácidos grasos, jabones, esteres, detergentes,HC, materia orgánica: excretas fecales y urinarias dehombre y animales
INDUSTRIAL Alquitranes, resinas, lignina, detergentes, fosfatos, Cr+6,cianuros, HC, colorantes, Cd, As, Se, Cu, Pb , Zn, fenoles,materia orgánica: excretas fecales y urinarias de hombre yanimales, elementos radiactivos
NAVEGACION Derrames HCAGRICOLA Fertilizantes (N amoniacal), plaguicidas, detergentes,
nitritos, nitratos, Cu, As, materia orgánica
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FORMAS DE EFECTOS A LA SALUD
• CONSUMO DIRECTO
• CONTACTO DIRECTO
• INDIRECTO:
– A TRAVES DE VECTORES
– INGESTION ALIMENTOS
CONTAMINADOS
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CONSECUENCIAS DE LA CONTAMINACION DEL AGUA
• REDUCCION USO PARA FINES HUMANOS, RECREACION,
INDUSTRIAL, AGROPECUARIO
• INCIDENCIA SOBRE PRODUCCION ALIMENTOS
• PROPAGACION ENFERMEDADES TRANSMISIBLES
• ACCION TOXICA Y/O CARCINOGENICA
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ENFERMEDADES DE TRANSMISION HIDRICA
BACTERIAS
• COLERA (Vibrio cholerae)
• DIARREAS
• FIEBRE TIFOIDEA (Salmonellosis; S.
Typhi)
• TUBERCULOSIS (Mycobact. tuberculosis)
• DISENTERIA (Shigella)
• Campylobacter
• Algunas E . coli
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ENFERMEDADES DE TRANSMISION HIDRICA
VIRUS
PARASITOS
HEPATITIS infecciosa
POLIOMIELITIS
AMIBIASIS (E. histolytica)
GIARDIASIS (Giardia lamblia)
CRYPTOSPORIDIUM (Cryptosporidiosis)
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HECHOS
• Procesos estándares purificación diseñados para remoción bacterias, olores
• Exitosos para disminuir incidencia enfermedades x agentes infecciosos
• Pocas plantas tratamiento diseñadas para remover o detectar Químicos Orgánicos Sintéticos (QOS) (> 100.000 en el presente), muchos conocidos por su presencia en agua potable
• Concentraciones pueden ser ppm o ppb, PERO algunos mutágenos y/o cancerígenos
• Incertidumbre efectos a largo plazo….
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HECHOS
• RELACION CAUSA -EFECTO ENTRE QUIMICOS TOXICOS EN AGUA Y EFECTOS HUMANOS: DIFICILMENTE CONCLUYENTES.
• 1970’s: ESTUDIOS EPIDEMIOLOGICOS (NO CONCLUYENTES) ASOCIARON QUIMICOS EN AGUA CON VARIOS TIPOS DE CANCER EN EXPUESTOS
• SIN EMBARGO: EVIDENCIAS CIRCUNSTANCIALES POR CONSUMO CONTINUO , NIVELES ALTOS DE TOXICOS EN AGUA: INADVERTIDOS????
• IMPACTO TOXICO NO PUEDE SER SUBESTIMADO
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PRINCIPALES CONTAMINANTES QUIMICOS DEL AGUA
• AGROQUIMICOS
– PLAGUICIDAS, FERTILIZANTES (Nitritos, nitratos)
• HIDROCARBUROS (SOLVENTES INDUSTRIALES)
• FLUIDOS DE LIMPIEZA (DETERGENTES)
• POLICLORADOS BIFENILOS (PCBs)
• METALES Y DERIVADOS
• PRODUCTOS DE DESINFECCION DEL AGUA y sus
INTERMEDIOS
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SECTOR
INDUSTRIAL CONTAMINANTES PRINCIPALES
CONSTRUCCIÓN Sólidos en suspensión, metales, variaciones de pH.
MINERÍA Sólidos en suspensión, metales pesados, materia orgánica, pH, cianuros.
ENERGÍA Calor, hidrocarburos y productos químicos.
TEXTIL Y PIEL Cromo, taninos, tensoactivos, sulfuros, colorantes, grasas, disolventes
orgánicos, ácidos acético y fórmico, sólidos en suspensión.
AUTOMOTRIZ Aceites lubricantes, metales, pinturas y aguas residuales.
NAVALES Petróleo, productos químicos, disolventes y pigmentos.
SIDERURGICA Cascarillas, aceites, metales disueltos, emulsiones, sosas y ácidos.
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SECTOR
INDUSTRIAL CONTAMINANTES PRINCIPALES
QUÍMICA INORGÁNICA
Hg, P, fluoruros, cianuros, amoniaco, nitritos, ácido sulfhídrico, F, Mn, Mo, Pb, Ag, Se, Zn, etc. y sus compuestos
QUÍMICA ORGÁNICA
Organo-halogenados, organo-silícicos, etc.
FERTILIZANTES Nitratos y fosfatos
PASTA Y PAPEL Sólidos en suspensión y otros que afectan al balance de oxígeno.
PLAGUICIDAS Organo-halogenados, organofosforados, biocidas, etc.
FIBRAS QUÍMICAS Aceites minerales y otros que afectan al balance de oxígeno
PINTURAS, BARNICES Y TINTAS
Compuestos organo-estánnicos, compuestos de Zn, Cr, Se, Mo, Ti, Sn, Ba, Co, etc.
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VALORES PERMISIBLES DE QUIMICOS INORGÁNICOS “NATURALES”, EN AGUA, QUE TIENEN SIGNIFICACIÓN EN SALUD
AGENTE QUÍMICO VALOR GUÍA(mg/L) (OMS)
NORMA VENEZOLANA(G.O. 36395)(mg/L)
Arsénico 0.01 0.01Bario 0.7 0.7Boro 0.5 0.3Cromo total 0.05 0.05Fluor 1.5Manganeso 0.4 0.5Mercurio total 0.001 0.001Mercurio inorgánico 0.006Níquel 0.02 0.02Molibdeno 0.07 0.07Plomo 0.01 0.01Selenio 0.01 0.01Uranio 0.015
Fuente: OMS. http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/GDW8rev1and2.pdf
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VALORES PERMISIBLES DE QUIMICOS INORGÁNICOS “INDUSTRIALES” EN AGUA, QUE TIENEN SIGNIFICACIÓN EN
SALUDAGENTE QUIMICO Valor guía (mg/L)(OMS) Norma Venezolana
(G.O. 36395)(mg/LCadmio 0.003 0.003
Cianuro 0.07 0.07
Mercurio total 0.006 0.001
Nitratos (NO3) 50 (agudo) 45
Nitratos (N) 10 10
Nitritos (NO2) 3 (agudo) -
Nitritos (NO2) 0.2 (crónico) 0.03
Nitritos (N) - 0.01
Plomo 0.01 0.01
Fuente: OMS. http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/GDW8rev1and2.pdf
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VALORES PERMISIBLES DE QUIMICOS ORGÁNICOS “INDUSTRIA LES” EN AGUA, QUE TIENEN SIGNIFICACIÓN EN SALUD
AGENTE QUIMICO Valor guía(ug/L)(OMS)
Norma Venezolana(GO 36395) (ug/L)
Benceno 10 10
Tetracloruro de Carbono 4
Di(2-etilhexil)ftalato 8
Diclorobenceno, 1,2- 1000
Dicloroetano, 1,2- 50 30
Diclorometano 20
Etilbenceno 300 300
Pentaclorofenol 9 9
Estireno 20
Tolueno 700 700
Tricloroeteno 20
Xileno 500 500
Fuente: OMS. http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/GDW8rev1and2.pdf
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• Fuentes: �Fertilizantes nitrogenados�Disposición de excretas y de desechos municipales, industriales�Aditivos alimentarios (conservadores: sal mezclada con KNO3)
Nitratos-Nitritos
NO3 -ONO2
Bacterias
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Nitratos-Nitritos
• 10% ríos controlados por el GEMS tienen NO3 > valor OMS
NO2 + Fe+2 (O2-Hb) Meta-Hb (Fe3).– No puede unirse al O2 ni transportarlo
• 1945:
– Publicación en JAMA. Autor: Pediatra en Iowa city
– Observación: Enfermedad “Baby Blue” (metahemoglobinemia),
asociada a agua contaminada con Nitratos
– 1950: Minnesota, 144 casos; 14 muertes en 30 meses
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Nitratos-Nitritos: en sangre
– Efectos: Desde cianosis (“bebé azul”), hasta muerte,
vasodilatación, disnea, etc.
– Muerte: Cuando Meta-Hb > 20% de Hb total
– Niños < 6 meses: carecen de enzimas que reduce Meta-Hb
– Madres lo pasan a sus hijos lactantes
• NO2 + (NH4) aminas NITROSAMINAS (Carcinógenas)
• Exposición a largo plazo: Cáncer (Ej. estómago)???
• CONFIRMACION???
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METALESMETAL FUENTE EFECTOS ADVERSOS
PLOMO Erosión natural, soldadura, acumuladores, cerámica, pinturas, tuberías, etc.
Efectos SNC, daño a crecimiento y desarrollo en niños, conducta, daño renal, sanguíneo, reproductivo
ARSENICO Erosión natural, quema carbón, producción de vidrio y electrónica, fundición
Daño piel, circulatorio, aumento riesgo cáncer (piel), SNC
MERCURIO Erosión natural, refinerías, producción oro, desechos hospitalarios
(Acumulativo)Daño SNC, renal, gingivitis
Metil-MERCURIO Desechos a cuerpos de agua Neurotóxico,retardomental, temblores, ataxia, etc.
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Compuestos intermedios de los productos de desinfección presentes en aguas tratadas
Desinfectante Productosorganohalógenosimportantes
Productosinorgánicosimportantes
Productos no-halogenadosimportantes
Cloro/ác.hipocloroso
THMs; Ac.Haloacéticos;hidrato de cloral;cloropicrina;clorofenoles
Clorato (del usode Ac.Hipocloroso)
Aldehidos, ác.ciano-alcanos,benceno, ác.carboxílicos; N-nitrosodimetilamina (NDMA)
Dióxido de Cl(ClO2)
50-70% de ClO2permanece comoClorito;clorato
-
Fuente: OMS. http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/GDW8rev1and2.pdf
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Compuestos intermedios de los productos de desinfección presentes en aguas tratadas
Desinfectante Productosorganohalógenosimportantes
Productosinorgánicosimportantes
Productos no-halogenadosimportantes
Cloramina(< efectividad q Cl2)(Cl gas + amoniaco
Cloraminas)
Haloacetonitrilos;cloraminasorgánicas; hidratode cloral;halocetonas.
Nitrito; Nitrato;cloratos, hidracina
Aldehidos; cetonas;NDMA
Ozono(Bueno parapatógenos, p/ olores)
Bromoformo; Ac.Dibromoacético;dibromoacetona.
Clorato; iodato;bromato; peróxidode hidrógeno; Ac.Hipobromoso,epóxidos
Aldehidos,cetoácidos, cetonas,Ac. carboxílicos
Fuente: OMS. http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/GDW8rev1and2.pdf
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TRIHALOMETANOS
� Efectos tóxicos: Depresores SNC. Afectan funciones del
hígado y riñones y > riesgo de cáncer
� Más predominantes: cloroformo y bromodicloroetano;
dibromoclorometano y el bromoformo
� Estudios en animales: cloroformo en altas dosis: cancerígeno y
otros THMs (pruebas en bacterias): mutagénicos. http://www.aguaessalud.com/cloro.htm
• THMs en agua potable: Aumenta riesgo de cáncer de vejiga yde efectos reproductivos.– Fuente: Gen-Shuh Wang et al. Cancer risk assessment from trihalomethanes in
drinking water. Sc of the total Env. 387:86-95; 2007.
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TRIHALOMETANOS
• Exposición dérmica: no tan importante como víaoral e inhalación
• Cloroformo: riesgo en la ducha x inhalación• Nivel permisible THMs totales: 80 ug/L• 1992 US-EPA: Establece estándares para THMsen agua por posibilidad de aumento de riesgo decáncer de vejiga o colorectal, si se ingierendurante vida media y >80 ug/LFuente: US-EPA: THM fact sheet
PRESENTES EN CANTIDADES MUY PEQUEÑAS vs EXPOSICION ACUMULATIVA….
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INTERACCIONES CONTAMINANTES
A •ADITIVAS????
B •SINERGICAS????
C • POTENCIACION???
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SUSCEPTIBILIDAD EN NIÑOS
� SISTEMA INMUNOLOGICO Y MECANISMOS DE DETOXIFICACION NO DESARROLLADOS COMPLETAMENTE
� SISTEMA REPRODUCTIVO DE EMBARAZADAS PARTICULARMENTE VULNERABLE A CONTAMINANTES AMBIENTALES.
� FETO EN DESARROLLO VULNERABLE A LA EXPOSICION A TRAVES DE LA MADRE (AMBIENTE GENERAL Y OCUPACIONAL)
� ALIMENTACION TEMPRANA DEPENDIENTE DE LA MADRE� ACIDEZ ESTOMAGO LACTANTES PERMITE
BACTERIAS REDUCTORAS DEL NO3 Y SE � NO2
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INCERTIDUMBRES• CANCER
� “…cáncer de pulmón aumentado –no fumadores-”…
� CANCER DE MAMA: “Aumentado en 5-10% en los 2 últim os
años…”
• AUTISMO
• ALZHEIMER
• ENFERMEDADES DERMATOLOGICAS
• CALCULOS RENALES
• TUMORES DE VEJIGA
• INTOXICACION POR METALES PESADOS
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empresaCANCER
� FACTORES DEL AMBIENTE GENERAL� Radiaciones (Rayos X, UV, etc.)� Químicos: Benceno, asbestos, cromo VI, Níquel, BP, aminas
arom., agentes alquilantes, AB 1, arsénico, PVC, etc.� Virus (15% del cáncer relacionado con virus)
� HUMANOS:�Virus de hepatitis B : asociado a cáncer de hígado� Virus de Epstein-Barr: asociado a linfoma de Burkitt y
al carcinoma nasofaríngeo�HPV (virus del papiloma humano ): causante verrugas
de la piel; responsable de un gran porcentaje del cáncer de cérvix.
CANCER: MULTIFACTORIAL
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empresaCANCER
� DEL AMBIENTE OCUPACIONAL� Riesgos químicos, físicos
(radiaciones), etc.� DE LOS “ESTILOS DE VIDA”
� Cigarrillo, alcohol, pasatiempos, dieta
�Aun desconocidos algunos mecanismos de acción de agentes cancerígenos�Mucho que aprender sobre
causas específicas de un cáncer específico
CANCER:MULTIFACTORIAL
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CANCER DE MAMA:MULTIFACTORIAL
� PREDISPOSICION GENETICA
� HISTORIAL DE EXPOSICIÓN A
RADIACIÓN, FUMAR, TERAPIA DE
HORMONAS (ESTRÓGENOS), USO
EXCESIVO DE ALCOHOL, LESIÓN AL
SENO, OBESIDAD.
� EDAD?
� CIERTOS VIRUS???
� QUIMICOS: HAPs, FTALATOS (D.E.),
ORGANOCLORADOS
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INCERTIDUMBRES
• AUTISMO vs. METALES PESADOS DEL AGUA…..??
– “…En FUNCANA, de 1 caso/mes, que se diagnosticaban
hace tres años, la cifra asciende a 8 casos/mes”….. La
mayoría no son autistas sino intoxicados x metales…”
(DEL AGUA?....; cómo determinaron intoxicación?)
• ENFERMEDADES DERMATOLOGICAS
– “…Dermatitis, picazón y ahogo durante el baño. Esto es
motivado al exceso de cloroformo…….”
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INCERTIDUMBRES
� CALCULOS RENALES: “Incidencia ha sido de un 25% en los
2 últimos años….”
� TUMORES DE VEJIGA: “..Aumento del 10% y lo mas extraño
es que los pacientes no son fumadores ??..
� Y LAS AMINAS AROMATICAS (naftil-amina??)……..
� INTOXICACION X METALES PESADOS…..
� Cual??
� ORGANOCLORADOS : Origen??? No solo insecticidas. Miles
de compuestos tienen cloro y son orgánicos
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ENFERMEDADES NEUROLOGICAS
� Asperger, autismo, Alzheimer, son
muy delicadas para determinar su
causa, es más, aun se estudian
posibles causas, hay muchas cosas
que ni los científicos las tienen
totalmente claras…..
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ALUMINIO (Al) Y ALZHEIMER• Tomljenovic L . Aluminum & Alzheimer's Disease: After a Century o f
Controversy, Is there a Plausible Link?. J Alzheime r’s Dis. 2010 Dec14.
• Papel del Al en Alzheimer ha sido muy discutido. Sin embargo:
� Se requieren pequeñas cant . de Al para producir neurot oxicidad
(durante vida media favorece acumulación en cerebro)
� Desde 1911, la evidencia experimental ha demostrado que la
intoxicacion crónica por Al, reproduce efectos neuropat ológicos
de Alzheimer
� Otras fuentes de Al???.... (Ej. antiácidos)
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ALZHEIMER: POSIBLES CAUSAS • No han sido completamente establecidas
• Hipótesis para explicar el fenómeno:
� Déficit de acetilcolina
� Acumulación de proteínas beta-amiloide (microprot. de neuronas),
forma placas neuríticas
� Trastornos metabólicos (hiperglicemia y resistencia a insulina)
� Herencia (mutaciones genéticas)
� Aluminio?? se asocia a varios procesos neurofisioló gicos
que provocan la característica degeneración de la E A
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AUTISMO: POSIBLES CAUSAS
Interrupción del desarrollo normal del cerebro en e tapa
temprana del proceso fetal (que generan procesos qu ímicos
anormales, o una deficiencia neurológica).
� Predisposición genética?
� Virus rubeola?
� Vacunas? (Sarampión-Parotiditis-Rubeola) (timerosa l )
� Factores ambientales: Metales pesados (Mercurio)
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INTOXICACION X METALES� CUAL METAL?� DIFERENTE METAL, DIFERENTES EFECTOS� UN MISMO METAL SEGÚN SU ESTRUCTURA QUIMICA PUEDE TENER EFECTOS DIFERENTES� INTOXICACION O CONTAMINACION� Medios ambientales : AGUA, AIRE, SUELOS Y ALIMENTOS: A cuál fuente se refieren?� Metales pesados son ubicuos y los podemos encontrar en todos los medios ambientales
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PLAGUICIDAS
• PLAGUICIDAS (insecticidas,
herbicidas, rodenticidas,
acaricidas, etc.) ( TONINAS….)
• TIPO DE PLAGUICIDA?
AGROQUIMICOS
PLAGUICIDAS
FERTILIZANTES
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EVALUACION DE LA EXPOSICION
�MONITOREO AMBIENTAL�MONITOREO BIOLOGICO
MB: MINERALOGRAMA EN CABELLOMide: Oligoelementos, nutrientes.
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MINERALOGRAMAS
�Mineralograma de cabello es “….EL MAS COMPLETO??.... Ventajas y desventajas�Puede medir varios metales a la vez pero no es “el m ejor
indicador de exposición”. �Potencial contaminación externa: QUE SE MIDE? �REFLEJO CARGA CORPORAL? �Metales raros???.....� Interpretación resultados: Materia de “expertos” en e l
área
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SALUD AMBIENTAL
“Además de la calidad ambiental , que condicionará
el mayor o menor riesgo de enfermar, la calidad del
medio hace referencia a factores sociales,
culturales, económicos y políticos prevalecientes,
así como a la naturaleza de otros factores
ambientales”…….. (G. Corey, 1988)
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ENFERMEDADES ASOCIADAS� BASAMENTO CIENTIFICO?� TRABAJOS REGIONALES?� MUESTRA: REPRESENTATIVIDAD,
TRATAMIENTO ESTADISTICO DE DATOS, � CORRELACION ENFERMEDAD CON
PROBLEMA AGUA� EXTRAPOLACION DE TRABAJOS FORANEOS� NIVELES PERMISIBLES:
�CUANTOS ESTABLECIDOS?�ADOPCION Y ADAPTACION.�VARIABILIDAD
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RECOMENDACIONES
• Evitar la “emocionopatía”
• Ilustrarse. No cruzar barreras de
áreas conocimiento
• Inspirar lucha contra el problema,
con base en estudios serios, en
afirmaciones comprobables
• Estimular solución sin necesidad
de inexactitudes
• EVIDENCIA EXISTE!!