Noções básicas de toxicologia aplicadas a

Emergências Químicas

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Acidente químico

• Acontecimento ou situação perigosa

que resulta devido à liberação de uma ou mais substâncias químicas, que representa um risco para a saúde humana e/ou ambiente, a curto ou longo prazo.

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Acidentes químicos

• Incluem:– incêndios– explosões– fugas ou vazamentos de substâncias tóxicas

• Podem provocar:– enfermidades– lesões– invalidez ou morte

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Classificação dos acidentes químicos

• Segundo– a substancia química – fonte de liberação– extensão da área contaminada– número de pessoas expostas– vias de exposição– conseqüências à saúde

Perguntas no local do acidente com

substâncias químicas

• Quais são as propriedades químicas da substância?

• O que ocorre quando a substância é aquecida?

• Os vapores são tóxicos?

• Ocorre reação violenta no contato com outro material ou substância química, ou quando é misturado?

• Qual o tipo de embalagem ?

• Qual é o tipo de extintor ?• Quais são os efeitos da exposição a curto prazo e a

longo prazo? (Isman & Carlson, 1980)

Por quê são necessários conhecimentos básicos de toxicologia ?

• Emergências químicas. Propósitos da avaliação:

– confirmar a existência de uma emergência química;

– identificar as características das sustâncias químicas;

Por quê são necessários conhecimentos básicos de toxicologia ?

– identificar a fonte de liberação:

tamanho, localização e distribuição

– determinar a população para a qual a emergência química representa um risco e o impacto à saúde, e

– avaliar a capacidade de resposta dos servicos de saúde locais.

Classificação das substâncias químicas segundo:

• Uso

• Origem

• Composição química

• Órgão

• Mecanismo de ação

Estado físico das substâncias químicas

• Sólido– cianeto de sódio,

• Líquido– ácido sulfúrico, benzeno, clorofórmio

• Gasoso– cloro, amônia

Classificação das substâncias perigosas segundo a ONU:

Nº ONU

• 1. Explosivas

• 2. Gases comprimidos

• 3. Líquidos inflamáveis

• 4. Sólidos inflamáveis, substâncias que entram em combustão espontaneamente e substâncias que reagem com água

Classificação das substâncias perigosas segundo a ONU

• 5. Oxidantes, incluindo peróxidos• 6. Tóxicas, classes A e B, irritantes e

que causam enfermidades• 7. Radioativas• 8. Ácidas, alcalinas e alguns líquidos e

sólidos corrosivos• 9. Outras não consideradas nas classes

anteriores

Toxicologia

• É a ciência que estuda os efeitos nocivos produzidos por substâncias químicas sobre os organismos vivos

Áreas da Toxicologia

Toxicologiade alimentos

Toxicologiaambiental

Toxicologiade medicamentos

Toxicologiaocupacional

Toxicologiasocial

AspectosAspectos

Clínico Analítico Legislação Investigação

Ilus

traç

ão: C

arlo

s R

odri

guez

Substância Perigosa

• Um agente ou substância perigosa é aquela que tem a capacidade de causar dano num organismo exposto.

Toxina

• É a denominação dada às moléculas protéicas de origem natural que podem provocar efeitos tóxicos graves

Risco

• É a probabilidade de que apareça um efeito nocivo devido à exposição a uma substância química

Toxicidade

• Capacidade inerente a uma substância química de produzir efeito adverso ou nocivo sobre um organismo vivo

Paracelso, 1493 - 1541

• “Toda substância é tóxica, não há nenhuma que não seja tóxica;

é a dose que faz a diferença entre

uma substância tóxica e um medicamento.”

DL50 - Dose letal 50

• Geralmente é o primeira experiência com uma nova substância química

• DL50 é a dose de uma substância química necessária para causar a morte em 50% dos animais em experimentação

DL50 para algumas substâncias químicas

Substância DL50, rato macho, via oral; química mg/kg de peso corporal

• Etanol 7000• Cloreto de sódio 3000• Sulfato de cobre 1500• DDT 100• Nicotina 60• Tetradotoxina 0,02• Dioxina (TCDD) 0,02

Dose letal provável para humanos

Toxicidade Dose, mg/kg de peso

1. Praticamente não tóxica > 15 000

2. Ligeiramente tóxica 5000 - 15 000

3. Moderadamente tóxica 500 - 5000

4. Muito tóxica 50 - 500

5. Extremamente tóxica 5 - 50

6. Super tóxica < 5

Rodrick, J.V. Calculated risks. 1994

Algumas substâncias classificadas como supertóxicas

Substância química Origem Efeito tóxico

Estricnina Noz vômica Sistema nervoso

Fluoracetato desódio

Sintético Coração esistema nervoso

Nicotina Planta, tabaco Efeito tóxico

Fosgênio Sintético Sistemarespiratório

Exposição

• É uma medida do contato entre o agente químico e o organismo;

é função da concentração e do tempo

Doses

Agentequímico

ExposiçãoEntrada noorganismo

Toxocinética:Absorção

DistribuiçãoBiotranformação

Eliminação

Toxodinâmica:Interação do

agente químico-receptor,no órgão branco

Efeito

Sentinel 3 (1), 1986

• Pode ocorrer exposição do homem durante a fabricação, formulação, derrame durante o transporte e armazenamento devido à ingestão de alimentos ou égua contaminada.

• Afim de evitar o risco à saúde por essas possíveis exposições, assim como seu impacto ambiental, requer-se a tomada de decisões baseadas no conhecimento toxicológico.

Análise dos fumos da combustão de vários materiais, ppm em vol.

Subst. quím. Lã Querosene Algodão

Acroleína 50 1 60

Formaldeído 80 10 70

Acetaldeído 200 60 120

Butiraldeído 100 1 120

Produtos voláteis produzidos pela queima de praguicidas, grau analítico, 900ºC. (Lee,RE. Air Pollution from Pesticides and Agricultural Processes. CRC Press, 1976)

Praguicida Atracina CO CO2 Cl2 HCl NH3 Carbarilo CO CO2 NH3 O2 DDT CO CO2 Cl2 HCl Malatión CO CO2 SO2 H2S O2 Paraquat CO CO2 NH3

Composição do produto da pirólise ou combustão originado de carpetes de pisos, ppm

Material CO CO2 O2 HCN NO2 HCl

Acrílico 1100 33.300 150.000 100 1 0

Lã 19.000 180.000 50.000 10.250 0 0

Acrilan 1300 15.000 - 65 0,3 0

Baldosas PVC

1500 ? ? 0 0 100

Pigmentos 13.600 93.000 100.000 35 10 0

Exposição de curta duração

• Uma ou várias exposições, em um período de 24 horas ou menos;

o agente químico é rapidamente absorvido e produz efeito agudo,

intoxicação.

Exposição de longo prazo

• Produz-se por quantidades pequenas, durante períodos longos;

os efeitos podem aparecer de imediato, depois de cada exposição ou produzir efeitos crônicos

Exposição ambiental -Exposição ocupacional

Exposição ambiental

Exposição ocupacional

População Crianças, adultos. anciãos, enfermos, hipersuscetíveis

Adultos sãos

Tempo 24 horas 8 h/ 5 dias, semana

Agente químico Mistura, baixas concentrações Agentes desconhecidos, concentrações baixas

Agente químico único Misturas conhecidas Concentrações altas

Homem. Ingresso

de agentes químicos

Alimentos

Medicamentos

(via oral, im, iv)

Exposição

ocupacional

(oral, dérmica, respiratória)

ArÁgua

Exposição

ocasional

(acidentes, uso de cosméticos)

Absorção

• A absorção implica que a substância química atravessa membranas biológicas

• Vias– respiratória– digestiva– dérmica

INGESTÃO INALAÇÃO ENDOVENOSAINTRAPERITONIAL

TRATOGASTROINTESTINAL

PULMÃO

FÍGADO

BILIS

HECES

SUBCUTÂNEA

INTRAMUSCULAR

DÉRMICA

LíQUIDOEXTRACELULAR

GORDURA

RIM PULMÃO

BEXIGA

URINA

ALVÉOLO

AR EXPIRADO

ÓRGÃOSSECRETORES

SECREÇÕES

ÓRGÃOS

TECIDO OSSO

Vias de absorção, distribuição y eliminação de agentes tóxicos no organismo humano (ROZMAN y KLAASSEN, 1996)

Sangue e Linfa

Venaporta

Absorção

• Passagem através de membrana– transporte passivo

• gradiente de concentração

– transporte ativo• consumo de energia para a passagem

• As membranas biológicas contêm lipídios e são permeáveis para as moléculas lipossolúveis

EXTERIOR

Líquido extracelularMembrana

Líquido intersticialextracelular

Líquido plasmáticoextracelular

Líquido intersticialextraceluar

Líquido intracelular

Pele

Respiratória

Mucosa

Membrana - Capilar

Membrana - Capilar

Membrana - Célula Intracelular

Representação esquemática da passagem desde o exterior, através dasmembranas, de agentes químicos ao líquido intracelular de uma célula (LOOMIS)

Distribuição

• As substâncias químicas transportadas pelo sangue distribuem-se pelos órgãos e sistemas

• Depende das características da substância química e das propriedades físicas– barreiras: placenta e cérebro

Acúmulo

• Ossos: chumbo, estrôncio, flúor

• Gorduras: DDT, PCBs– emagrecimento

Biotransformação

• Nas células do fígado, pele, pulmões, intestino e rins– tolueno ácido benzóico (-)

– bromobenzeno bromobenzeno epóxido

(+)– metanol formaldeído (+)

Eliminação

• Urina

• Ar expirado

• Bílis

• Material fecal

• Leite

Classificação das substâncias químicas segundo o efeito nocivo

• Irritante

• Asfixiante

• Anestésica

• Substâncias que danificam os pulmões

• Tóxicos sistêmicos

Fatores que determinam o efeito tóxico

• Propriedades fisicoquímicas da substância

• Condições de exposição– via– dose– freqüência

Fatores que determinam o efeito tóxico (2)

• Fatores biológicos– absorção, distribuição, biotransformação– idade, sexo, peso, diferença genética,

estado de saúde– condições metabólicas (repouso, trabalho)– exposição a outras substâncias químicas

• Ambiente– temperatura, umidade, hora do dia, stress

Relação entre quantidade (dose)de várias substâncias químicas eefeitos sobre o organismo

Positivo

Efeito

Negativo

Cálcio

Aumento da

concentração

Cobre

Mercúrio

Intoxicação

• Diagnóstico– clínico– analise toxicológica

Intoxicação crônica

• Caracteriza-se por exposições repetidas durante longos períodos de tempo.

Os efeitos se manifestam porque:– o agente tóxico se acumula no organismo, ou

seja, que a quantidade absorvida é maior que a eliminada, ou

– os efeitos produzidos por exposições repetidas se somam sem acúmulo do agente tóxico

Intoxicação subaguda

• Caracteriza-se por exposições freqüentes ou repetidas, durante um período de vários dias ou semanas, ao fim das quais aparecem os efeitos

Intoxicação aguda

• Caracteriza-se por exposições de curta duração, absorção rápida do agente químico, uma dose única ou várias doses, num período não superior a 24 horas.

Os efeitos aparecem em geral rapidamente, e a morte ou a cura são o resultado imediato.

Efeitos nocivos

• Sistema respiratório– dano nas células do trato respiratório– enfisema– irritação– constrição dos brônquios– dispnéia– alergia

Efeitos nocivos

• Trato gastrintestinal – alteração das membranas celulares

(NaOH)

• Pele– enrijecimento– inchaço– coceira– alergia

Efeitos nocivos

• Fígado– acúmulo excessivo de lipídios– necrose– colestase

• Rim– efeitos sobre o túbulo renal (Hg, Cd, Cr)– morte das células– alteração da função renal

Efeitos nocivos

• Sistema nervoso– falta de oxigênio no cérebro (CO)– perda de mielina (hexaclorobenzeno)– efeitos em neuronas periféricas (Hg)

• Sistema reprodutivo– redução da produção de esperma (DBCP)– redução da fertilidade– toxicidade reprodutiva

Efeitos nocivos

• Teratogênico– efeitos na descendência que não se

herdam (talidomida)

• Carcinogênico– tumor maligno, câncer

Bhopal. Isocianato de metila

• Propriedades físicas– ponto de ebulição: 39,1ºC a 1 atm– vapor, 2 vezes mais pesado que o ar

• Usos– Fabricação de aldicarb, carbaril,

carbofuran, metamil

Bhopal. Isocianato de metila: Toxicidade

• Inalação– broncoespasmos graves– respiração tipo asmático– edema pulmonar

• Pele– em contato com a pele de animais produz

alergia – sensibilização com outros isocianatos

Bhopal. Isocianato de metilo: Toxicidade

• Irritante– olhos, nariz e garganta

• Ulceração da córnea

Objetivos do toxicólogo

• Identificar o risco

• Estabelecer medidas de segurança

L. Goldberg afirmou:

“Algo em que se deve trabalhar com dedicação para eliminar los fatos que alimentam la quimiofobia, é ter a segurança de que as substâncias químicas sejam– produzidas em condições seguras,– manipuladas em condições seguras,– transportadas em condições seguras e– descartadas em condições seguras.”

(Chemviews.Chemecology, julio 1980)