Noções básicas de toxicologia aplicadas as emergências químicas Dra. Nilda A.G.G. de Fernícola CETESB Maio 2001

Acidente químico Acidente químico ou emergência química é um acontecimento ou situação perigosa, envolvendo a liberação de uma substância química, que afeta a saúde humana e/ou o ambiente, a curto ou longo prazo OECD. Health aspects of chemical accidents.1994

Incidente químico Incidente químico é uma liberação inesperada e incontrolada de uma substância química do seu container Um incidente químico para a saúde pública é aquele onde dois ou mais membros do público estão expostos (ou ameaçados de estar expostos) a uma substância química IPCS. Public health and chemical incidents. 1999 ) .

Liberação de longa duração É aquela em que a exposição não surge rapidamente e as medidas de saúde pública não são tomadas tão rapidamente. Pode ser que a preocupação com a saúde pública apareça de imediato.

Acidentes químicos Incluem: Podem provocar incêndios explosões fugas ou liberações de substâncias tóxicas Podem provocar enfermidade lesão invalidez ou morte

Bhopal: disaster seeking an antidote Headline from The Sunday Times, December 1985

Bhopal Nuvem de 40 ton de iso-cianato de metila 200 000 pessoas expostas durante 90 min 8 000 mortos

Acidente de Bhopal “ Uma das ironias do acidente de Bhopal foi que o praguicida que estava sendo manufaturado, o Sevin, era o substituto do DDT num intuito de evitar os riscos desse praguicida organoclorado. O processo de fabricação do Sevin tem ocasionado mais danos que o DDT”. (Anônimo. Helping out in Bhopal. Nature nº 312, 579-580, 1984)

Acidente de Bhopal (2) Propriedades do iso-cianato de metila Usos Ponto de ebulição: 39,1º C Vapor : duas vezes mais pesado que o ar Usos fabricação do aldicarb, carbaril, carbofuran e metanil, 90%; outros praguicidas 10%

Acidente de Bhopal (3) Aspectos toxicológicos irritante dos olhos, nariz e garganta edema pulmonar ulceração da córnea Os sobreviventes apresentaram efeitos crônicos, após 1 ano nos pulmões nos olhos

Ciclo dos produtos “desde a verso até o túmulo” Efeitos Ciclo dos produtos “desde a verso até o túmulo” (Joint Industrial Safety Council, Sweden, 1996)

Classificação dos acidentes químicos Segundo substância química fonte de liberação extensão da área contaminada número de pessoas expostas vias de exposição conseqüências para a saúde

Substância química O termo substância química (no inglês: chemical) é muito geral, e é usado para designar os compostos básicos de toda a matéria viva ou não, que constitui o universo. (Freudenthal,R.I.; Freudenthal,S.L. What you need to know to live with chemicals. Hill and Garnett Publishing, 1989.) Produto químico é uma substancia química, seja só ou em mistura ou preparação, fabricada ou obtida da natureza. (Decisão 14/27 do Conselho de Administração do PNUMA, de 17 junho 1987- Diretrizes de Londres...)

Substância química (2) A temperatura ambiente Elemento químico é uma substância específica na sua forma mais simples: carbono, oxigênio, hidrogênio, e mais 106. A temperatura ambiente 10 elementos químicos são gases 2 elementos químicos são líquidos bromo e mercúrio 94 elementos químicos são sólidos

Substância química Elementos existem 106 oxigênio, hidrogênio, cloro Composto químico ou substância química, é a combinação de dois ou mais elementos dióxido de carbono amoníaco

Substância química Substância química Nome comum Fórmula química pura, contêm só um composto ou elemento mistura, contêm mais de um elemento ou composto Nome comum Fórmula química Estrutura química Nome comercial

Importância de conhecer o produto Malation dietil[(dimetoxifosfinotiol)tio]butanodioato C10H19O6S2P Produto técnico líquido incolor ou ligeiramente amarelado, amarelo ou castanho pureza mínima 92% odor semelhante ao mercaptano, devido a impureza metilmercaptano

Importância de conhecer o produto Produto purificado sólido cristalino Formulação comercial sua toxicidade depende do conteúdo de impurezas, em especial o iso-malation No rato, o malation com 0,1% de iso-malation potencializa a toxicidade (OMS/SIT 677)

Perguntas no local do acidente envolvendo substâncias químicas Quais são as propriedades químicas da substância? Que ocorre quando a substância é aquecida? Os vapores são tóxicos? Ocorre reação violenta com outro material, outra substância química ou quando está misturado? Qual é o tipo de embalagem ? Qual é o tipo de extintor ? Quais são os efeitos da explosão a curto prazo e a longo prazo? (Isman & Carlson, 1980)

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

Áreas da Toxicología Aspetos Toxicología de alimentos ambiental de medicamentos ocupacional social Aspetos Clínico Analítico Legislação Pesquisa Ilustração: Carlos Rodriguez

Por que são necessários conhecimentos básicos de toxicologia? Para atender os objetivos da avaliação para a saúde das emergências químicas, em relação a: confirmar a existência de uma emergência química; identificar as características das substâncias químicas, identificar a fonte de liberação

Por que são necessários conhecimentos básicos de toxicologia? (2) estimar o tipo, tamanho, localização e distribuição da fonte de liberação determinar a população para a qual a emergência química representa um risco e o impacto na saúde, e avaliar a capacidade de resposta dos serviços locais de saúde (Rapid health assessment protocols for emergencies. WHO, 1999. Cap. 9

agente químico-receptor, Toxodinámica: Interação do agente químico-receptor, nol órgão branco Exposição Ingresso no organismo Toxocinêtica: Absorção Distribuição Biotranformaçao Eliminação Efeito Dose

Classificação das substâncias químicas segundo: Uso Origem Composição química Órgão em que o efeito é produzido Mecanismo de ação

Estado físico das substâncias químicas Sólido cianeto de sódio, Líquido ácido sulfúrico, benzeno, clorofórmio Gasoso cloro, amoníaco

Classificação das substâncias perigosas segundo a ONU: Nº ONU 1. Explosivas 2. Gases comprimidos 3. Líquidos inflamáveis 4. Sólidos inflamáveis, substâncias combustíveis espontaneamente e as que reagem com a água

Classificação das substâncias perigosas segundo a ONU:(2) 5. Oxidantes, incluindo peróxidos 6. Tóxicas, classe A e B, irritantes e que causam enfermidades 7. Radiativas 8. Ácidas, alcalinas e alguns líquidos e sólidos corrosivos 9. Outras não consideradas nas classes anteriores

Paracelso, 1493 - 1541 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

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

DL50 - Dose letal 50 Geralmente é o primeiro experimento com una nova substância química DL50 é a dose de uma substância química necessária para causar a morte em 50% dos animais em experimentação

Variação dose - resposta para a mesma substância em duas espécies diferentes. (Kamarin, M. A. Toxicology. Lewis Publishers, 1989)

DL50 para algumas substâncias químicas Substância DL50, rato macho, via oral; química mg/kg de peso corporal Etanol 7 000 Cloreto de sódio 3 000 Sulfato de cobre 1 500 DDT 100 Nicotina 60 Tetradotoxina 0,02 Dioxina (TCDD) 0,02

Dose letal provável para humanos

Algumas substâncias classificadas como super tóxicas

agente qíimico-receptor, químico Toxocinética: Absorção Distribuição Biotransformação Eliminação Toxodinámica: Inter açãn do agente qíimico-receptor, no órgão branco Exposição Ingresso no organismo Efeito Dose

(ENVIRON. Elements of chemical exposure assessment, 1991)

Exposição É uma medida do contato entre o agente químico e o organismo; é função da concentração e do tempo

Sentinel 3 (1), 1986 Pode ocorrer exposição do homem durante a manufatura, formulação, derrame durante o transporte e armazenamento devido à ingestão de alimentos ou água contaminada. A fim de evitar o risco para a saúde, dessas possíveis exposições, e o impacto ambiental se requer tomar decisões baseadas no conhecimento toxicológico.

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

Fogo e substâncias químicas Nos incêndios se liberam, no ar, substâncias químicas Emissões de depósitos e fabricas, as pessoas que moram na vizinhança estão expostas as emissões fumaça acarreta substâncias químicas da combustão ou da pirólise inalação da fumaça causa mais mortes que o contato com a chama

Análise da fumaça da combustão de vários materiais, ppm em vol.

Produtos voláteis produzidos pela queima de praguicidas, grão analítico, 900ºC. (Lee,RE. Air Pollution from pesticides and agricultural processes. CRC Press 1976)

Composição do produto de pirólise ou combustão originado de tapetes, ppm

Exposição de curta duração Uma ou várias exposições, num período de 24 horas ou menor; o agente químico é rápidamente absorvido e produz efeito agudo, intoxicação.

Exposição a longo prazo Exposição a quantidades pequenas, durante períodos longos, os efeitos podem aparecer de imediato, depois de cada exposição ou produzir efeitos crônicos

Exposição ambiental - Exposição ocupacional

Água Alimentos Ar Homem. Ingresso de agentes químicos Exposição Medicamentos (via oral,ip,iv) Exposição ocupacional (oral,dérmica, respiratória) ocasional (acidentes, uso de cosméticos)

Absorção A absorção implica que a substância química atravessa membranas biológicas Vias respiratória digestiva dérmica

Ingestão Inalação ENDOVENOSA INTRAPERITONEAL SUBCUTÁNEA TRATO GASTRINTESTINAL PULMÃO INTRAMUSCULAR DÊRMICA Vena porta HIGADO Sangue e Linfa LíQUIDO EXTRACELULAR GorduraA BILIS RINS PULMÃO ÓRGÃOS SECRETORES ÓRGÁÕS BEXIGA URINARIA ALVÉOLO TECIDO OSSOS FESES URINA AR ESPIRADO SECREÇÕES Vias de absorção, distribuição e eliminação de agentes tóxicos no organismo humano (ROZMAN y KLAASSEN, 1996)

Absorção Passagem através da membrana transporte passivo gradiente de concentração transporte ativo consumo de energia para a passagem As membranas biológicas contem lipídios e são permeáveis para as moléculas lipossolúveis

EXTERIOR Liquido intersticial Extracelular Liquido extracelular Membrana Pele Respiratória Mucosa Liquido plasmático Extracelular Membrana - Capilar Liquido íntersticial Extraceluar Membrana - Capilar Membrana - Célula Intracelular Liquido intracelular Representación esquemática del pasaje desde el exterior, a través de las membranas, de agentes químicos al líquido intracelular de una célula (LOOMIS)

Distribuição As substâncias químicas transportadas pelo sangue se distribuem nos órgãos e sistemas Depende das características da substância química e das propriedades físicas barreiras: placenta e cérebro

Acumulação Ossos: chumbo, estrôncio, fluoreto Gordura: DDT, PCBs emagrecimento

Biotransformação Nas células do fígado, pele, pulmões, intestino e rins tolueno ácido benzoico (-) bromobenzeno bromobenzeno epóxido (+) metanol formaldeido (+)

Eliminação Urina Ar expirado Bílis Fezes Leite

Classificação das substâncias químicas segundo o efeito nocivo Irritante Asfixiante Anestésica Substâncias que prejudicam o pulmão Tóxicos sistêmicos

Fatores que determinam o efeito tóxico Propriedades físico-químicas das substâncias Condições de exposições via doses 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, estresse

Relação entre quantidade (dose) de várias substâncias químicas e efeitos sobre o organismo Positivo Efeito Negativo Calcio Aumento da concentração Cobre Mercurio

Intoxicação Diagnóstico clínico análises toxicológicas

Intoxicação crônica Se caracteriza por exposições repetidas durante períodos longos de tempo Os efeitos se manifestam porque: o agente tóxico se acumula no organismo, seja dito que a quantidade absorvida é maior que a eliminada, ou os efeitos produzidos pelas exposições repetidas se somam sem acumulação do agente tóxico

Intoxicação subaguda Se carateriza por exposições freqüentes ou repetidas, durante um período de vários dias ou semanas, ao fim do qual aparecem os efeitos

Intoxicação aguda Se caracteriza por exposições de curta duração, absorção rápida do agente químico, uma dose única ou várias doses, em um período não maior que 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 Pele alteração das membranas celulares (NaOH) Pele vermelhidão inchaso coceira alergia

Efeitos nocivos Fígado Rim acumulação excessiva de lipídeos necrose colestasis Rim efeitos sobre o tubo renal (Hg, Cd, Cr) morte das células alteração da função renal

Efeitos nocivos Sistema nervoso Sistema reprodutivo falta de oxigênio no cérebro (CO) perda de mielina (hexaclorobenceno) efeitos nos neuronas periféricas (Hg) Sistema reprodutivo redução na produção de esperma (DBCP) redução da fertilidade toxicidade reprodutiva

Efeitos nocivos Teratogênico Carcinogênico efeitos na descendência que não se herdam (talidomida) Carcinogênico tumor maligno, câncer

Bhopal. Isocianato de metilo: 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 metila: Toxicidade Irritante olhos, nariz y 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 os fatos que alimentam a quimiofobia é ter a segurança de que as substâncias químicas são produzidas em condições seguras, manipuladas em condiciones seguras, transportadas em condições seguras e descartadas em condiciones seguras. (Chemviews.Chemecology, julio 1980)