Estudio efectos potencialmente peligrosos para la salud de la desinfección de piscinas mediante cloración Dr. Salvador Llana Belloch 1 Dr. Pedro Pérez Soriano 1 Dr. Manuel Zarzoso Muñoz 2 D. Antoni Bravo Garrigues 3 1 Departamento de Educación Física y Deportiva. Universidad de Valencia. C/ Gascó Oliag, nº 3. 46010 Valencia 2 Departamento de Fisiología. Universidad de Valencia 3 Técnico de Natación en la Residencia Blume de Madrid En los últimos años se han publicado trabajos que alertan sobre el peligro que puede suponer la práctica natatoria en piscinas cloradas. El cloro desinfecta, pero también reacciona con compuestos orgánicos presentes en el agua, produciéndose productos potencialmente peligrosos para la salud (internacionalmente, DPBs). Estos DBPs entran al organismo por tres vías: ingestión de agua, inhalación y contacto dermal. Los más importantes son los trihalometanos y las cloraminas. El peligro por una exposición accidental al cloro y sus DBPs se conocen desde hace tiempo, sin embargo, sus efectos de carácter crónico se conocen sólo desde principios del sxxi. Así, diversos estudios relacionan la asistencia a piscinas cloradas con la prevalencia de jadeos y asma, lo que ha dado lugar a enunciar la Hipótesis del cloro que postula que el aumento de asma en el mundo desarrollado puede ser debido a la exposición de los niños a los DBPs que contaminan el aire de las piscinas cubiertas. Además, ha sido aceptado el asma inducido por los DBPs como una enfermedad laboral en trabajadores de piscinas. Para limitar estos efectos negativos, es necesario (a) llevar un estricto control de las cantidades de productos introducidos a las piscinas, (b) no elevar en exceso la temperatura del agua, (c) ventilar de forma eficaz los espacios de las instalaciones y (d) que los bañistas respecten una estricta higiene antes de entrar al agua. No obstante, la mejor manera de evitar estos problemas es utilizando sistemas de desinfección diferentes a la cloración. Palabras claves: natación, cloración, subproductos debidos a la desinfección, trihalometanos cloraminas. INTRODUCCIÓN Aunque la actividad natatoria del ser humano es muy antigua (las primeras civilizaciones aparecen alrededor de grandes ríos), la Natación como deporte, surge en el s. XIX. Con ellas aparecen las primeras construcciones destinadas a ser baños (Llana y Pérez, 2007 a ). Así, la primera piscina constatada surge en la ciudad de Mohenjo Daro y se llamaba Gran Baño, construida entre 2350-1750 a.c y cuyas dimensiones eran de 11 7 x 6 9m, con una profundidad de hasta 2 4m. Tras la época clásica romana, en Europa no se volvieron a construir piscinas hasta el s.xix. Pero no fue hasta la aparición de los primeros Juegos Olímpicos de la Era Moderna en 1896, cuando se popularizó la construcción de piscinas por todo el continente. En esta época, además de ser una modalidad deportiva, la Natación era considerada una actividad muy recomendable para mantener una buena condición física. No obstante, todavía existían médicos reticentes a la práctica de la natación como ejercicio beneficioso para la salud. Esta concepción ha cambiado considerablemente hasta nuestros días, de manera que no existe duda sobre los beneficios para la salud de la ejercitación en el medio acuático. Actualmente, la Natación se recomienda tanto para prevenir como para tratar diversas patologías del aparato locomotor, problemas circulatorios o asmáticos. Sin embargo, en los últimos años han salido a la luz numerosos artículos (Llana, Zarzoso y Pérez, 2009ª y 2009 b ) donde se avisa de 31
que la práctica de ejercicio en piscinas y centros acuáticos similares como SPAs, puede conllevar determinados riesgos para la salud asociados a los productos químicos usados en la desinfección del agua, especialmente debido a los efectos del cloro y los subproductos debidos a la desinfección (DBPs, en nomenclatura internacional) que genera. POR QUÉ ES IMPORTANTE DESINFECTAR LAS PISCINAS Y CÓMO SE HACE? En las piscinas del s. XIX, la pureza del agua se conseguía, cambiando el agua de forma frecuente. Sin embargo, en nuestros días esto ya no es posible por el gran derroche deagua que ellos supone y por la gran asistencia y tipología de los usuarios, los cuales vierten al agua sustancias de carácter orgánico (pelos, sudor, orina, cremas, etc.) e inorgánico (suciedad varia acumulada en uñas y pliegues cutáneos, restos sólidos de diferente procedencia, etc.) que obligan a mantener las características físicas y químicas dentro de determinados límites y de forma constante. charcos, que sí pueden ser una fuente de transmisión de enfermedades, por ejemplo, del Virus del Papiloma Humano. Si bien el agua del vaso está exenta de microorganismos, sí presenta diversos productos químicos potencialmente peligrosas para la salud de los bañistas. Esto es así porque la reacción de contaminantes introducidos por los bañistas con los productos destinados a la desinfección del agua, dan lugar a numerosas sustancias agrupadas dentro de los llamados subproductos debidos a la desinfección (DBPs). Algunos de estos DBPs se evaporan y pasan a la atmósfera, por lo que son inhalados tanto por los bañistas como por quienes permanecen alrededor del vaso (socorristas, entrenadores, etc.). En resumen, en el agua de una piscina se pueden encontrar contaminantes aportados por los bañistas (orina, sudor, suciedad, lociones, etc.) y contaminantes debidos a los tratamientos químicos. Pero, además, éstos pueden reaccionar entre sí, dando lugar a los DBPs (figura 1). Varios estudios Batjer, Cetinkaya, Duszeln, Gabel, Lahl, Stachel ythiemann (1980) indican que incluso bajo estrictas condiciones higiénicas, cada bañista aporta varios gramos de materia orgánica a la piscina. La evidencia cotidiana indica que los usuarios de las piscinas no cumplen estrictamente con estos criterios de limpieza lo que aumenta considerablemente la cantidad de contaminantes que se vierten al agua de las piscinas. Por ello, es necesario que el agua de las piscinas tenga un tratamiento que garantice su salubridad, pues de lo contrario, las piscinas serían una fuente de transmisión de innumerables enfermedades. Para lograrlo, el agua de las piscinas debe cumplir una serie de requisitos legales que incluyen (Llana, Pérez y Zarzoso, 2007 b ): 1) tratamiento químico: debe eliminar del agua los microorganismos (virus, procariontes como las bacterias y eucariontes como las algas, hongos y protozoos) antes de entrar al vaso así como dotarla de poder desinfectante que elimine los microorganismos que se introducen en el agua tratada. Además, el ph (concentración de protones en al agua) debe mantenerse ligeramente alcalino, generalmente se recomienda ente 7 y 7.8 en la escala de ph que va de 0 (extremadamente ácido) a 14 (extremadamente básico o alcalino).. 2) tratamiento físico: básicamente consiste en filtrar el agua de manera que cualquier sustancia sólida quede retenida y no vuelva al vaso. En España, la normativa depende de cada comunidad autónoma, pero todas son muy parecidas. El cumplimiento de esta normativa asegura que ningún microorganismo pueda proliferar en el agua de las piscinas. Otra cosa es el agua que salta a la playa, formando Figura 1. Esquema de los contaminantes presentes en piscinas cloradas (Llana, Zarzoso y Pérez, 2009ª). PUEDEN PENETRAR LOS DBPs EN NUESTRO ORGANISMO? Todos los expertos coinciden en que los DBPs pueden penetrar al organismo por tres vías: 1) Ingestión de agua: el único estudio que ha medido de forma experimental la ingesta de agua fue realizado por Evans, Cantú, Bahymer, Kryak y Dufour (2006) y, si bien el estudio no indica el tipo, la intensidad o la duración de la actividad realizada, sus resultados pueden considerarse orientativos de la ingesta habitual de los bañistas. De este estudio se desprende que la ingestión media son 26.5 ml de agua/sesión, si bien, existen diferencias importantes según la edad (37 ml los niños por 16 ml los adultos) y el género (45 ml los niños por 30 ml las niñas, y 22 ml los varones adultos frente a 12 ml las mujeres adultas). 32
2) Inhalación: es considerada la vía de entrada más importante, pues se estima que representa el 66 % del total. Drobnic, Freixa, Casan, Sanchis, Guardino (1996) estimaron la inhalación de cloro por parte de un grupo de nadadores durante el entrenamiento en piscina cubierta. Calcularon que durante un periodo de 2 horas de entrenamiento, el nadador podría estar expuesto a una cantidad de cloro que supera las recomendaciones para un trabajador tras 8 horas de exposición (de 4 a 6 g). 3) Contacto dermal: es la vía menos importante de las tres debido a que pocos productos químicos pueden penetrar a través de la piel. LA CLORACIÓN Los productos a los que se ven sometidos los bañistas dependen del tipo de tratamiento químico llevado a cabo. El más común está basado en el cloro (proceso denominado cloración). Lamentablemente, es uno de los que más DBPs genera. En la desinfección del agua con cloro, son varios los derivados utilizados: a) derivados del cloro no estabilizados: cloro gas, hipoclorito sódico, hipoclorito cálcico. b) derivados del cloro estabilizados: básicamente, isocianuros del cloro que son más usados en piscinas descubiertas. Independientemente del producto utilizado, es el cloro libre o residual el responsable de la desinfección, mientras que la porción que permanece combinada no lo es. La cantidad de cloro libre permitido por la normativa varía de un país a otro, pero según la OMS, en el caso de las piscinas públicas no se debe exceder de los 3 mg/l. No obstante, en muchas instalaciones se utiliza la denominada dosis de choque, consistente en administrar 20 mg/l periódicamente, como medida preventiva. El cloro desinfecta por su gran poder oxidante, pero además, reacciona con compuestos orgánicos que se encuentran en el agua, produciéndose productos potencialmente peligrosos para la salud de los usuarios. De hecho, el olor típico que se siente en las piscinas se atribuye comúnmente al cloro presente en el aire y, sin embargo, dicho olor es debido a los DBPs, especialmente las cloraminas. La urea y el amoníaco son las principales fuentes de compuestos orgánicos nitrogenados introducidos por los bañistas y, en menor cantidad, la creatinina y diversos aminoácidos, presentes en el sudor y en la orina (ver tabla 1). Todos estos compuestos reaccionan con el hipoclorito formando cloraminas. Hay que destacar que, incluso cuando el cloro o los compuestos clorados se usan de forma correcta, las reacciones que conducen a la formación de DBPs son inevitables. 33
Tabla 1. Compuestos nitrogenados en sudor y orina Compuestos que contienen nitrógeno Contenido medio (mg/l) Sudor % del nitrógeno total Contenido medio (mg/l) Orina % del nitrógeno total Urea 680 68 10240 84 Amoniaco 180 18 560 5 Aminoácidos 45 5 280 2 Creatinina 7 1 640 5 Otros 80 8 500 4 Nitrógeno total 992 100 12220 100 Tabla 1. Compuestos nitrogenados en sudor y orina (adaptado de Jandik, 2006). Actualmente se conocen un gran número de DBPs, pero destacan los trihalometanos y las cloraminas. 1) Trihalometanos (THMs): son los DBPs producidos en mayor cantidad. Debido a su carácter volátil, los THMs se liberan al aire ambiental en la superficie de la piscina por lo que son inhalados, tanto por los bañistas, como por cualquier trabajador de la instalación. De entre los THMs presentes en las instalaciones acuáticas, el cloroformo (CHCl 3 ) es el más importante. Su concentración no es homogénea, de manera que la mayor concentración se da en la superficie y decrece progresivamente a medida que se incrementa la distancia a la lámina de agua. 2) Cloraminas. Son los DBPs responsables del olor a cloro de las piscinas, la irritación de ojos y mucosas y la sequedad de piel. Se trata de compuestos inorgánicos volátiles y muy reactivos, que se forman al reaccionar el nitrógeno que proviene del sudor u orina con el cloro. El más importante es la tricloramina. En piscinas de exterior, las cloraminas tienden a disiparse en la atmósfera (al igual que los THMs) por lo que no suelen suponer un peligro para la salud. Sin embargo, en piscinas cubiertas la continua producción de cloraminas puede resultar en concentraciones lo suficientemente altas como para causar efectos dañinos sobre la salud. La concentración de cloraminas aumenta con: - el número de bañistas, - la temperatura del agua y - las turbulencias que los bañistas realicen. Por ello, en las piscinas de centros recreativos la concentración de cloraminas es superior al de las piscinas públicas dedicadas a la Natación. POSIBLES EFECTOS NOCIVOS DE LOS DBPs SOBRE EL APARATO RESPIRATORIO Los efectos nocivos de la exposición accidental al cloro y los DBPs que genera, son extensamente conocidos. Sin embargo, ha sido en los últimos años cuando se han enunciado dichos efectos por exposición crónica al cloro y sus DBPs en las típicas concentraciones en piscinas. Un estudio llevado a cabo con niños de edad escolar, que relaciona la Natación con la salud respiratoria, concluye que la práctica de Natación en piscinas cloradas es el principal factor ambiental predictor de daño pulmonar (Bernard A, Carbonnelle S, Michel O, Higuet S, De Burbure C, Buchet JP, Hermans C, Dumont X, Doyle I., 2003). Los resultados demuestran que el aumento en la permeabilidad del epitelio causado por los DBPs predispone a los niños a desarrollar asma, algo aparentemente paradójico si tenemos en cuenta que la Natación se ha considerada una práctica recomendable para personas asmáticas por el ambiente húmedo y caliente en el que se desarrolla. Estudios posteriores (Bernard, Carbonnelle, de Burbure, Michel, Nickmilder. Chlorinated, 2006; Nickmilder y Bernard, 2007) informan sobre la relación entre la asistencia a piscinas cubiertas cloradas y la prevalencia de jadeos, asma, fiebre del heno, rinitis y eczema atópico, dando lugar a la denominada Hipótesis del cloro. Esta hipótesis postula que el aumento de asma en el mundo desarrollado puede ser debido a la exposición de los niños a los gases tóxicos que contaminan el aire de las piscinas cubiertas, indicando que el principal responsable es la tricloramina. Según estos datos, hay que prestar especial atención a la natación para bebés, pues a estas edades el organismo está en plena fase de desarrollo, siendo muy sensible a la interacción con agentes químicos. De hecho, se ha encontrado (Nystad W, Nja F, Magnus P y Nafstad P., 2003) que la Natación para bebés incrementa el riesgo de infecciones en el tracto respiratorio y oído medio, sobre todo en niños con predisposición genética. El uso de piscinas cubiertas cloradas puede interactuar con el estado de atopía (grupo de trastornos alérgicos mediados por anticuerpos IgE) que afecta a distintas partes del organismo y que en el aparato respiratorio se manifiesta desarrollando rinitis y asma. El riesgo es mayor cuando los niños acuden de forma regular a piscinas cubiertas cloradas antes de los 6-7 años. Los niños de estas edades presentan una mayor sensibilidad a los DBPs, aspecto que se ve incrementado por la mayor utilización de las piscinas de chapoteo, con mayor temperatura y, por tanto, mayor cantidad de DBPs. Además, cuando juegan o aprenden a nadar, inhalan y tragan mayor cantidad de agua y gases. 34
El asma y la hiperreactividad bronquial han sido, también, objeto de estudio desde el ámbito de la medicina deportiva por su incidencia en deportistas de alto rendimiento. La hiperreactividad de las vías aéreas de diferentes grupos de deportistas en relación con gente sedentaria, muestran a los nadadores de élite con una mayor prevalencia de hiperreactividad que las personas sedentarias de la misma edad (Langdeau, Turcotte, Bowie, Jobin, Desgagne y Boulet, 2000). Helenius y Haathela (2000) pasaron una serie de pruebas a 738 nadadores de competición, entre los que se incluían 165 de nivel internacional. Los resultados mostraron una elevada incidencia de asma, síntomas respiratorios inducidos por el ejercicio y alergia al polvo, siendo el dominio del asma mayor en el grupo de nadadores de nivel internacional (21%). Del análisis de los resultados extrajeron que los factores de riesgo más importantes para el asma eran la edad y la cantidad de entrenamiento en agua. Asimismo, una proporción importante de nadadores indicaron síntomas irritantes en ojos, garganta y dolores de cabeza al nadar en piscinas cubiertas. Estas complicaciones mejoraban cuando se dejaba de nadar durante varios días. En el caso de los entrenadores, monitores o socorristas, la inhalación de DBPs no es despreciable. Se ha investigado también la frecuencia de síntomas oculares y respiratorios de socorristas que trabajan en piscinas cubiertas para examinar la relación con la concentración de tricloraminas. Con independencia del género, existe una elevada prevalencia de síntomas irritantes en ojos y nariz en los socorristas que aumenta de forma significativa a medida que las concentraciones de tricloramina son mayores. Incluso Thickett, McCoach, Gerber, Sadhra y Burge (2002) detectaron los primeros casos de asma laboral en socorristas. Los resultados de la exposición laboral a los DBPs en piscinas cubiertas ha sido estudiado por Jacobs, Spaan, van Rooy, Meliefste, Zaat, Rooyackers y Heederik (2007) sobre una muestra de 624 trabajadores de piscinas cubiertas. Los resultados indican que estas personas presentan una mayor probabilidad de desarrollar complicaciones relacionadas con las vías aéreas superiores (irritación de garganta, sinusitis, ). Aquellos empleados de las piscinas que además, las utilizaban como baño, mostraban un incremento en la aparición de síntomas respiratorios como congestión nasal, estornudos, picor de ojos, etc. Además, cuando la temperatura y humedad eran muy elevadas, la ventilación era deficiente y los trabajadores reportaban molestias debidas a la presencia de productos químicos, la prevalencia de síntomas respiratorios y alérgicos era entre 1.4 a 4.6 veces más elevada. Además de los efectos que producen sobre el aparato respiratorio, se han analizado el efecto sobre diferentes partes del cuerpo. A menudo, los nadadores experimentan sequedad en la piel. En ocasiones se ha detectado la aparición de algún tipo de dermatitis atópica y por contacto. Menos frecuente es el aumento en la producción de grasa que se conoce como brillo del nadador, provocado por una prolongada hiperhidratación de la piel. También se ha registrado la relación de la exposición crónica a los compuestos clorados con indicadores del estrés oxidativo en nadadores (Varraso, Massin, Hery, Fradier-Dusch, Michaely, Fournier, Hubert, Biette, Rieger, Berthelin, Hecht y Nadif, 2002). Se evaluó la exposición a los DBPs y de THMs en su sangre. Los resultados confirmaron que el estrés oxidativo detectado no solo era debido al ejercicio, si no que una parte se debía a la toxicidad del cloro y sus DBPs. Es este caso, el principal responsable parecía ser el cloroformo. En cuanto a los efectos hepatotóxicos y nefrotóxicos de los compuestos clorados, se encontró que la microgobulina B 2, (indicador del daño renal), era significativamente más elevada en las muestras de orina de los nadadores jóvenes (Aikin, van Acker, Scholten, Feenstra, Valkenburg, 1994). Se ha investigado si el riesgo de cáncer de vejiga tiene relación con la exposición a los THMs en la utilización de piscinas cubiertas. Los resultados que se obtuvieron apoyan la evidencia epidemiológica de que los THMs, y otros DBPs, están asociados con un riesgo incrementado de cáncer de vejiga, por la ingestión, inhalación y absorción en ambientes cargados como las piscinas. También se ha achacado al cloro el color blanquecino y/o verdoso del pelo típico de algunos nadadores, en concreto los de pelo rubio, gris o canoso. Se trata de un cambio de pigmentación reversible, que ocurre por la exposición prolongada al agua de la piscina y la luz solar. La pigmentación blanquecina sí es debida al efecto decolorante del cloro, sin embargo, la pigmentación verde se debe a los iones de cobre del agua. La erosión dental que presentan algunos nadadores ha sido también atribuida al cloro, sin embargo, Centerwall, Armstrong, Funkhouser y Elzay (1986) encontraron que la erosión del esmalte dental no era debida al cloro, sino a niveles de ph inferiores a 6,0. CÓMO LIMITAR O ELIMINAR EL EFECTO NOCIVO DE LOS DBPs? Con lo expuesto, es evidente la necesidad de establecer patrones para conseguir una mayor calidad del agua y del aire de las instalaciones acuáticas, El objetivo es mantener los efectos saludables del ejercicio acuático disminuyendo al máximo los efectos nocivos. Para ello, hay que prestar atención a (Llana y cols, 2009 b ): 1) Un control estricto de las cantidades de productos químicos introducidos a las piscinas. 2) No elevar en exceso la temperatura del agua. 3) Ventilar de forma eficaz los espacios de las instalaciones. 4) Que los bañistas respeten una estricta higiene dentro de la instalación. Esta es la más importante de todas las recomendaciones, tanto es así, que en algunos países de nuestro entorno, se está aplicando una normativa muy estricta 35
que implica: entrar con chanclas desde la recepción, desmaquillarse (especialmente las mujeres) en los vestuarios o ducharse con jabón antes de entrar a la pileta. Además, las instalaciones están diseñadas de manera que, obligatoriamente, antes de entrar a la pileta los bañistas pasen por duchas y pediluvios (figura 2). No obstante estas recomendaciones, lo ideal sería utilizar sistemas de desinfección diferentes a la cloración. Existen varias alternativas a ésta (Llana y cols, 2009 b ), pero de entre todos ellos, parece que la desinfección mediante luz ultravioleta o mediante ozono, son los más recomendables. CONCLUSIONES La cloración es un proceso que garantiza la eliminación total de microorganismos en el agua de las instalaciones acuáticas, pero, lamentablemente, genera DBPs que son potencialmente peligrosos para diversos sistemas funcionales del organismo humano. De entre todos los efectos nocivos reportados, los que afectan al aparato respiratorio son los más notables, tanto, que han dado lugar a la formulación de la hipótesis de cloro, según la cual, la asistencia a piscinas cloradas desde edades tempranas es el principal factor ambiental determinante de la aparición de asma en niños. Asimismo, en 2002 se reportaron los primeros casos documentados de asma laboral en socorristas. Figura 2. Panel informativo de una piscina de París (Francia). Foto cortesía de Ricardo Sánchez Velazquez. Para evitar estos efectos nocivos, lo ideal sería que las piscinas climatizadas utilizaran sistemas de desinfección que produzcan cantidades mínicas de DBPs. Desde este punto de vista, la desinfección por Ozono y por Rayos Ultravioleta parecen ser las más recomendables. Lamentablemente, estos sistemas son más caros que la cloración, por lo que es difícil que se impongan en un periodo corto de tiempo. Por ello, es necesario que, en las piscinas desinfectadas mediante cloración, (1) se lleve un control estricto de las cantidades de productos químicos introducidos a las piscinas, (2.) no se eleve en exceso la temperatura del agua, (3) se ventile de forma eficaz los espacios de las instalaciones, y, sobretodo, (4) que los bañistas respeten una estricta higiene antes de entrar al agua. 36
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