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
Biotransformação
• Nas células do fígado, pele, pulmões, intestino e rins– tolueno ácido benzóico (-)
– bromobenzeno bromobenzeno epóxido
(+)– metanol formaldeído (+)
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 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
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)