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AGENTES QUÍMICOS

Luiz Fernando - Químico

AGENTES QUIMICOS Luiz Fernando - Químico

Noções de Toxicologia

Toxicologia é a ciência que estuda os efeitos nocivos produzidos pelas substâncias químicas sobre os organismos vivos.

A história da toxicologia acompanha a própria história da civilização, pois desde épocas remotas o homem possuía conhecimento sobre os efeitos tóxicos dos venenos provenientes de determinados animais e de plantas tóxicas. Já desde esta época, era utilizado como instrumento de caça e arma contra inimigo.

Desde 1550 a.C. se registra uma lista de mais de 800 ingredientes ativos, entre os quais incluíam-se: metais como o chumbo e o cobre; venenos de animais e de diversos vegetais considerados tóxicos, assim como outros que contribuíram à identificação de novos agentes terapêuticos.

A primeira classificação de venenos, sejam de origem animal, mineral ou vegetal, se deve a Dioscórides. Materiais tais como a cicuta (erva venenosa), o ópio (suco das flores da papoula), o acônito (planta venenosa) e os denominados digitales (planta venenosa que causa a morte por paralisia do coração), se encontravam entre os elementos tóxicos provenientes dos vegetais, enquanto que os procedentes de animais como víboras e outros, eram representantes dos obtidos no reino animal.

Já entre os considerados de origem mineral se encontravam metais como o chumbo, antimônio, mercúrio e o cobre.

Este século caracteriza-se pelo enorme avanço tecnológico no campo de síntese química. Milhares de novos compostos foram sintetizados para os mais diversos fins, como os farmacêuticos, constituídos pelos fármacos e excipientes; os alimentares, pelos corantes, conservantes e flavorizantes; agrícolas, pelos praguicidas e herbicidas. O contato com os elementos mencionados tem conduzido a inúmeros casos de intoxicação.

Na atualidade a toxicologia tem dado ênfase à avaliação da segurança e risco na utilização de substâncias químicas, assim como a aplicação de dados obtidos através de estudos toxicológicos como base para o controle regulatório de substâncias químicas nos alimentos ingeridos pelas pessoas, seja no ambiente familiar ou nos locais de trabalho, etc.

Áreas da Toxicologia:

Toxicologia de Alimentos – estuda as condições em que os alimentos podem ser ingeridos sem danos ao organismo;

Toxicologia Ambiental – estuda os efeitos dos agentes químicos contaminantes do ambiente para com os organismos vivos;

Toxicologia de Medicamentos e Cosméticos – estuda os efeitos nocivos que medicamentos e cosméticos podem produzir no organismo;

Toxicologia Ocupacional ou Industrial – estuda os efeitos dos agentes químicos e contaminantes do ambiente de trabalho, com o indivíduo exposto;

Toxicologia Social – estuda os efeitos nocivos do uso não médico de drogas e fármaco, causando prejuízos ao organismo.

Em cada uma dessas áreas, vários são os aspectos que podem ser abordados, como o forense ou legal, pediátrico, econômico, regulatório, etc.

A toxicologia é uma ciência importante no mundo contemporâneo, estando presente no dia-a-dia de cada indivíduo e fazendo parte de decisões relativas à regulamentação de substâncias químicas. Seu conhecimento é indispensável ao trabalho dos profissionais que trabalham nas áreas de ciências biológicos, exatas e humanas.

Dose

Termo utilizado para especificar a quantidade de substância química administrada a um organismo vivo, e, geralmente, é expressa usando-se unidades de massa por massa (ex, mg de agente tóxico / kg de peso corpóreo).

O termo concentração aplica-se à exposição do indivíduo a uma determinada concentração de um agente presente em um compartimento (ex, solo, água, ar). Neste caso, não se sabe exatamente quanto do agente efetivamente penetrou no organismo. A concentração é expressa em unidades de massa por volume do meio (ex, mg de agente tóxico / m3 de ar; mg de agente tóxico / litro de água, mg de agente tóxico / m3 de solo), mas, também pode ser por massa do meio (ex, mg de agente tóxico / g de solo). A concentração também é comumente expressa através das unidades ppm (partes por milhão) ou ppb (partes por bilhão).

“Toda substância é tóxica,

não tem nenhuma que não seja tóxica,

é a dose que faz a diferença entre

uma substância tóxica e um medicamento.” (Paracelso, 1493 – 1541)

DE50 - Dose Efetiva 50

Trata-se da quantidade de substância (em mg, g ou mL por Kg de peso corporal) que, em condições bem determinadas, produz um determinado efeito na metade de um grupo de animais de certa espécie.

DL50 - Dose letal 50

Geralmente é o primeiro experimento com uma nova substância química.

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

Classificação quanto ao grau de toxicidade

Categoria de toxidade aguda

DL50 oral para ratos

Extremamente tóxicaAltamente tóxicaModeradamente tóxicaLevemente tóxicaPraticamente não tóxica

< ou = 1mg/kg> 1 a 50 mg/kg> 50 a 500 mg/kg> 0,5 a 5 g/kg> 5 g/kg

Agente tóxico

Denomina-se agente tóxico ao produto químico capaz de causar dano a um sistema biológico, alterando seriamente sua função ou conduzindo-o à morte, conforme determinadas condições de exposição.

Intoxicação

É a ação resultante da exposição a um agente tóxico, podendo ser aguda ou crônica.

Aguda – exposição de curta duração com concentração elevada, ou por substância que pode ser rapidamente absorvida pelo organismo;

Crônica – exposição longa e continuamente repetida, durante a vida laborativa, que pode ou não se acumular no organismo através de órgãos vitais como fígado, rins, pulmão, entre outros.

Veneno

É um agente tóxico que altera ou destrói as funções vitais. O veneno pode ser considerado como substância que causa danos para os tecidos vivos, quando aplicados em doses relativamente pequenas.

A consideração mais importante quando definimos o termo veneno, é relacionar a quantidade ou dosagem à partir da qual o produto se torna perigoso.

Xenobiótico

Termo utilizado para designar as substâncias químicas estranhas ao organismo.

Agentes poluentes da atmosfera e metais como o chumbo e mercúrio são agentes xenobióticos, desde que não possuam papel fisiológico conhecido.

Os xenobióticos que adentram no organismo são posteriormente excretados através de urina, bile, fezes, ar expirado, leite, suor e outras secreções sob forma inalterada ou modificada quimicamente. O comportamento cinético de xenobiótico depende muito de suas propriedades físico-químicas. A tendência de alguns xenobióticos é de acumular-se no organismo.

Toxidade

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

Risco

É a probabilidade do aparecimento de um efeito nocivo devido à exposição à uma substância química

Estado Físico das Substâncias Químicas

Sólido: cianeto de sódio, cianeto de potássio, nitrato de prata, hidróxido de sódio.

Líquido: ácido sulfúrico, benzeno, clorofórmio, tolueno, xileno.

Gasoso: cloro, amônia, monóxido de nitrogênio, monóxido de carbono.

Vias de Absorção

No sentido fisiológico, um material é tido como absorvido somente quando ele tenha ganhado entrada na corrente sanguínea e consequentemente tenha sido carregado para todas as partes do corpo. Algo que foi engolido e que é posteriormente excretado mais ou menos sem mudanças nas fezes não foi necessariamente absorvido, mesmo que possa ter permanecido no sistema gastrointestinal por horas ou mesmo dias. A Toxicologia Industrial se refere primeiramente com três rotas de absorção ou portas de entrada que os materiais podem utilizar para atingir a corrente sanguínea: a pele, o trato gastrointestinal e os pulmões.

Absorção através da Pele. Antes da introdução de métodos modernos de tratamento da sífilis, uma parte do padrão de terapia consistia no tratamento com mercúrio. A efetividade dependia do fato que certas formas de mercúrio podem ser absorvidas através da pele intacta. Agora é reconhecido que absorção pela pele pode ser um fator significante em envenenamento ocupacional por mercúrio, bem como, um número de outras doenças industriais. No caso de metais além do mercúrio, entretanto, a entrada através da pele é relativamente sem importância, exceto para alguns compostos organometálicos, como chumbo tetraetila.

A Absorção pela Pele tem como sua maior importância a relação com solventes orgânicos. É geralmente reconhecido que quantidades significantes destes compostos podem entrar no sangue através da pele tanto como resultado de contaminação direta acidental ou quando o material tenha sido espirrado sobre as roupas. Uma fonte adicional de exposição é encontrada na prática muito comum de usar solventes industriais para remoção de graxas e sujeira das mãos e dos braços, em outras palavras, para propósitos de lavagem. Este procedimento, incidentalmente, é uma grande fonte de dermatites.

Absorção Gastrointestinal. O simples fato que algo tenha sido colocado na boca e engolido, não significa necessariamente que tenha sido absorvido. Naturalmente quanto menos solúvel o material é, menor é a possibilidade de absorção. No passado tem sido comum a prática de atribuir certos casos de envenenamento ocupacional a hábitos sem higiene por parte da vítima, particularmente falta de lavagem das mãos antes de alimentar-se. Não há dúvidas que alguns materiais tóxicos, utilizados na indústria, podem ser absorvidos através do trato intestinal, mas é agora genericamente acreditado que com certas exceções esta rota de entrada é de menor importância. Um caso ocorrido no Brasil, há alguns anos, em Franca (SP) teve como rota de penetração de um agente tóxico (chumbo) o trato gastrointestinal. Foi constatado que as vítimas, algumas fatais, colocavam pregos para sapatos nos lábios, estando desta maneira ingerindo quantidades muito elevadas de chumbo que se encontrava presente nos pregos. Ingestão acidental de quantidades perigosas de compostos venenosos em uma única dose tem também sido registrada nos últimos anos. De maneira em geral pode ser dito que a absorção intestinal de venenos industriais é de menor importância e que a teoria de envenenamento das “mãos sujas” tem sido desacreditada.

Absorção através dos pulmões. A inalação de ar contaminado é de longe o mais importante meio pelo qual os venenos ocupacionais ganham entrada no corpo. É seguro estimar que pelo menos 90 % de todo envenenamento industrial (excluindo dermatites) pode ser atribuído à absorção através dos pulmões. Substâncias perigosas podem estar suspensas no ar na forma de pós, fumos, névoa ou vapor, e podem estar misturados com o ar respirável no caso de verdadeiros gases. Desde que um indivíduo, sob condições de exercício moderado irá respirar cerca de 10 metros cúbicos de ar no curso normal de 8 horas de trabalho diário, é prontamente entendido que qualquer material venenoso presente no ar respirável oferece uma séria ameaça.

Felizmente todos os materiais estranhos que são inalados, não são necessariamente absorvidos pelo sangue. Uma certa quantidade, particularmente que está em um estado muito bem dividido, será imediatamente exalada. Outra porção do material particulado respirado é captado pela mucosa que se localiza na passagem do ar (traquéia) e é subseqüentemente expelido junto com o muco. Nesta conexão é necessário ser mencionado que algum muco pode ser, conscientemente ou inconscientemente, engolido, desta maneira aumentando a oportunidade para absorção intestinal. Outras partículas são captadas por algumas células que podem entrar na corrente sanguínea ou ser depositadas em vários tecidos ou órgãos. Gases verdadeiros irão passar diretamente pelos pulmões até o sangue, da mesma maneira como o oxigênio no ar inspirado. Por causa do fato que a grande maioria dos venenos industriais conhecidos podem a um certo tempo estar presente como contaminante atmosférico e verdadeiramente constituir uma ameaça potencial à saúde, programas diretamente relacionados a prevenção de envenenamento ocupacional, geralmente dão mais ênfase à ventilação para redução do perigo.

Acúmulo e excreção

Algumas substâncias tóxicas podem ser retidas ou acumuladas no corpo por períodos de tempo indefinidos, sendo excretadas vagarosamente por períodos de meses ou anos. Chumbo, por exemplo, é acumulado primeiramente nos ossos e o mercúrio nos rins. Pequenas quantidades podem ser acumuladas em outros órgãos ou tecidos. O material particulado quando inalado pode ser fagocitado e permanecer em nódulos no plasma regional, onde pode ter pequenos efeitos como no caso de pó de carvão, ou produzir mudanças patológicas como no caso da sílica e Berílio.

A excreção de agentes tóxicos toma parte através dos mesmos canais como faz a absorção, isto é, pulmões, intestino e pele, mas os rins (urina) são os maiores órgãos excretores para muitas substâncias. Suor, saliva e outros fluidos podem participar com uma pequena extensão no processo excretor. Gases e vapores voláteis são comumente excretados pelos pulmões, através da exalação. Isto pode ser usado como uma medida de absorção anterior (exemplo: bafômetro).

Muitos compostos orgânicos não são excretados sem mudanças, mas passam pelo que é conhecido como biotransformação. O processo pelo qual isto ocorre é também chamado “Mecanismo de Desintoxicação”. O novo composto resultante, ou metabólito, pode ser encontrado na urina e é usado como evidência da absorção de uma substância próxima.

Suscetibilidade Individual

Existem situações em que exposições iguais determinam respostas iguais e outras, nas quais se observam respostas diferentes. Por exemplo, para dois trabalhadores que desempenham funções iguais durante 30 anos e, portanto, expostos no mesmo ambiente e nas mesmas condições, é possível que apenas um deles desenvolva uma enfermidade determinada pela exposição aos toxicantes presentes no ambiente de trabalho. Nenhuma pessoa é igual à outra e, portanto, as respostas tóxicas podem variar de um indivíduo para outro.

Classificação das Substâncias Perigosas Segundo a ONU:

1. Explosivas

2. Gases comprimidos

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