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1 Apostila de Toxicologia baseado nas aulas da FCFRP-USP e material da 87 Bandex 86 2 Introdução à toxicologia Toxicologia é a ciência que estuda os efeitos nocivos decorrentes das interações de substâncias químicas com seres vivos. Elementos da toxicologia: A toxicologia é uma ciência multidisciplinar, estando relacionadas a ela disciplinas como farmacologia, patologia, fisiologia, bioquímica, química, saúde pública, citologia/histologia, dentre outras. A toxicologia é uma ciência multiprofissional. Finalidades: prever, tratar e diagnosticar intoxicações. 3 Conceitos básicos Agente tóxico ou toxicante Qualquer substância química capaz de causar um efeito considerado nocivo ao sistema biológico quando com ele interage. Xenobiótico Qualquer substância química estranha ao organismo, seja qualitativamente ou quantitativamente. Nem todo xenobiótico é um agente tóxico, mas todo agente tóxico é um xenobiótico. Intoxicação É o conjunto de sinais e sintomas que revelam os efeitos tóxicos provocados pelas substâncias químicas no organismo – a quebra do estado homeostático do organismo, ou seja, a presença de uma patologia. É a manifestação dos efeitos nocivos. Painel dos efeitos tóxicos: 1- Quanto à região atingida: - local: ácidos, corrosivos - sistêmico: cianeto, álcool, DMSO, arsênio, AAS. 2- Quanto à duração do efeito e da exposição: - agudo, 24h - subcrônico, 2 semanas - crônico, mais que 2 semanas 3- Efeito idiossincrático Os indivíduos reagem de forma diferente e a reação é individual. 4- Hipo e hiper-reatividade 5- Exacerbação de doença pré-existente Interações Adição 2 + 2 = 4 Potencialização 2 + 0 = 3 Sinergismo 3 + 4 = 10 Antagonismo 5 + 2 = 1 As interações podem ser químicas, disposicionais, de receptor ou funcionais. Fases da intoxicação I- Exposição II- Toxicocinética III- Toxicodinâmica IV- Clínica 4 Fase da exposição Condições: via de introdução dose/ concentração propriedades físico-químicas - solubilidade - pH e pKa (grau de ionização) - tamanho e forma da partícula - pressão de vapor tempo e duração da exposição suscetibilidade individual Avaliação de Risco Risco X Perigo Risco é a possibilidade de algo acontecer. Perigo é inerente, sempre está presente. Risco X Benefício Medicamentos sempre sofrem essa avaliação porque todos têm riscos, mas os benefícios normalmente se sobressaem aos riscos na dose correta e adequada. A toxicologia ajuda as pessoas a tomar decisões conscientes e avaliar o binômio risco X benefício. Avaliação de risco: processo de estimar a associação entre a exposição à determinada situação e a incidência de efeitos adversos -> avaliação toxicológica. Toda substância é tóxica dependendo da dose. 5 Condições de exposição: - tempo e frequência - susceptibilidade individual - via de administração Tipos de efeitos avaliados Threshold- limite seguro Efeitos sem limites seguros -> carcinógenos, teratógenos e mutágenos Estudo das relações dose - efeito e dose – resposta Relação dose – efeito Relação entre a dose ou concentração de uma substância química e a magnitude de um efeito biológico qualitativamente especificado em um indivíduo. Relação dose – resposta Relação entre a dose ou concentração de uma substância química e a proporção de indivíduos de uma população que responde com um efeito quali e quantitativamente especificado. Tipos de efeitos considerados nas relações dose-resposta - efeito terapêutico: dose eficaz - efeito tóxico: dose tóxica - efeito letal: dose letal. A DL 50 é a dose estatisticamente determinada de uma substância que causa a morte de 50% dos animais submetidos à experimentação. Está caindo em desuso porque a morte de 50% da população é muito grande, é melhor usar DL5 (5% de morte dos animais em experimentação). NÃO DÁ PARA AVALIAR O RISCO. DL50 a ignora as mortes das pessoas sensíveis. 6 7 Avaliação toxicológica Princípios na realização dos testes toxicológicos em animais: 1. Os efeitos produzidos pelo composto no animal de laboratório devem ocorrer também no homem 2. A exposição de animais de experimentação a altas doses de um agente tóxico é um método válido e necessário para a descoberta dos efeitos danosos ao homem Informações preliminares Objetivo: conhecer a substância que será submetida aos estudos de toxicidade. Especificações sobre a substância a ser avaliada: Pureza Características físicas e químicas (cor, odor, ponto de fusão e ebulição, densidade, viscosidade, estabilidade e volatilidade) Níveis de exposição -> escolha de doses apropriadas Toxicidade esperada (estrutura química) TOXICIDADE AGUDA Tempo de exposição dos animais: 24 h (observação neste tempo e/ou até 4 semanas após) TESTE: DL50 ou CL50 - uma ou mais espécies animais de ambos os sexos - via oral (ou inalatória ou dérmica); - doses: mínimo de 4 - número de animais: mínimo de 80/sexo/via TESTE DE SENSIBILIZAÇÃO Doses múltiplas entre 1 e 2 semanas; após 2 a 3 semanas sem a substância, administrar dose não irritante e observar a reação. TOXICIDADE SUBCRÔNICA Tempo de exposição dos animais: 90 dias e observações diárias (2 vezes/dia) e após até 3 meses do término exposição. OBSERVAR: alterações clínicas (diária), bioquímicas, hematológicas, comportamentais (em 3 ocasiões) e, ao final, as histopatológicas. Objetivos: Identificar e caracterizar efeitos decorrentes da exposição repetida à substância, usando-se diferentes doses e espécies. 8 Estudos realizados durante um tempo correspondente a 1/10 ou menos de vida média do animal. Roedores: cerca de 60- 90 dias TOXICIDADE CRÔNICA Estudos realizados durante toda a vida média da espécie animal Objetivos Detectar efeitos tóxicos que sejam produzidos após exposições prolongadas, geralmente a baixas concentrações, como os efeitos carcinogênicos; Determinar o nível de dose máxima que não provoca efeitos tóxicos; Determinar as diferenças interespécies e intra-espécie na resposta. Seleção da espécie animal e de sua linhagem: Metabolismo semelhante ao do homem. Sensibilidade baixa ao desenvolvimento de tumores espontâneos. Duração do experimento Expectativa de vida para camundongo é de 18 meses e para rato de 24 meses. Os experimentos geralmente são feitos com as duas espécies. Extensão do ciclo de vida aumenta a incidência de tumores espontâneos normais e não devido à substância, podendo confundir o experimento. Dificuldades de ordem prática: limitação do uso de animais de maior tamanho. PESQUISA COM ANIMAIS DESVANTAGENS: -Testes causam sofrimento e transtornos psicológicos nos animais; -Nem sempre os resultados obtidos em animais são semelhantes em humanos; 9 -Há modelos capazes de substituir a experimentação animal. VANTAGENS: - Desenvolvimento de vacinas; - Desenvolvimento de medicamentos para uso humano e veterinário; - Desenvolvimento de rações; - Proteção ambiental Ética na experimentação animal William Russel e Rex Burch (1959) Princípio dos 3R´s. REDUCTION (Redução) -> métodos para obter nível equiparável de informação com o uso de menos animais. REFINEMENT (Refinamento) -> métodos que aliviam ou minimizam a dor, o sofrimento e o estresse potencial. REPLACEMENT (Substituição) -> métodos permitem alcançar um determinado objetivo sem o uso de animais vertebrados vivos. Padrões de segurança (dose de referência) para a exposição humana às substâncias químicas. NOAEL= dose em que nenhum efeito adverso foi observado. FI= fator de incerteza -> depende da qualidade dos dados toxicológicos disponíveis,comitê dá uma nota de 1 a 10, onde 1 é ótimo e 10 é ruim. Fator de incerteza depende de: - Qualidade dos dados toxicológicos disponíveis. - Existência de dados em humanos e sua qualidade. - Tipo de população a proteger. - Variabilidade da resposta interespécie e intraespécie. 10 Condições para a aceitação do risco 1. Benefícios adquiridos pelo uso da substância química. 2. Adequação e disponibilidade de outras substâncias químicas para o mesmo uso. 3. Extensão de seu uso pelo público. 4. Considerações de ordem econômica. 5. Efeitos sobre a qualidade ambiental. 6. Conservação de fontes naturais. 11 Toxicodinâmica Toxicante = agente tóxico = xenobiótico. Substância química capaz de agir de maneira nociva provocando alterações estruturais e/ou funcionais ao ser introduzida no organismo. Após a interação do toxicante com a molécula alvo ocorre: - inibição ou ativação de um processo bioquímico ou fisiológico essencial - destruição massiva de células de um órgão levando à sua insuficiência. A toxicidade é um termo usado para descrever o efeito nocivo resultante da interação específica entre agente tóxico-organismo. A toxicodinâmica é o estudo dos mecanismos de ação dos agentes tóxicos nos organismos vivos, isto é, sua toxicidade. A toxicodinâmica descreve a interação dinâmica de um agente tóxico com as moléculas alvos e as consequências biológicas dessa interação. A toxicodinâmica procura responder as seguintes questões: Como os agentes tóxicos interagem com as moléculas alvos? Como os agentes tóxicos exercem seus efeitos tóxicos a nível molecular? Quais as consequências biológicas dessa interação e como os organismos tratam com os possíveis efeitos? Tipos de toxicidade 12 Estágios da toxicidade 1- Liberação (entrega) 2- Interação com a molécula alvo 3- Disfunção ou dano celular 4- Reparação e adaptação inapropriada TOXICIDADE Liberação (entrega) Fatores toxicocinéticos como absorção, distribuição, biotransformação e excreção. O toxicante inicial pode ser igual ao toxicante final, exemplos, íons de Pb, TCDD, HCN, CO, etc. O toxicante inicial é diferente do toxicante final, mas mantém uma relação estrutural. O toxicante final é diferente do toxicante inicial e não mantém relação estrutural com o toxicante inicial. Ex: espécies reativas de oxigênio ou de nitrogênio como toxicante final. Segundo estágio – interação com a molécula alvo - ligação não covalente - ligação covalente - abstração de elétrons - transferência de elétrons Terceiro estágio - disfunção ou dano celular - desregulação de expressão gênica - desregulação da função celular - manutenção interna comprometida - manutenção externa comprometida Natureza da toxicidade I- Desregulação da função celular induzida pelo xenobiótico a- Desregulação da expressão gênica O xenobiótico ativa os fatores de transcrição. Desregulação da transcrição. 13 14 Compostos com atividade endócrina (CAEs)) ( (desreguladores endócrinos) - CAEs são xenobióticos naturais ou sintéticos que podem interferir com o sistema endócrino (síntese, secreção, transporte, ligação, ação e eliminação de hormônios) - os efeitos são observáveis em concentrações extremamente baixas dos xenobióticos (partes por trilhão). Dioxina é um CAE, produzido na queima de matéria orgânica (principalmente plásticos) e são adquiridos através de alimentos (carne bovina, frango, ovo, leite e derivados). Mecanismo de ação: são liberados após ter a ativação por um fator de transcrição, o hormônio se liga ao receptor, o qual migra até o núcleo e atua como fator de transcrição (lipofílicos). Proteínas devem atuar através de cascatas e mensageiros. Dioxina atua de forma similar aos hormônios esteroidais. Série de proteínas + receptor ficam presos no citoplasma impedindo o receptor de chegar até o núcleo. Dioxina se liga a esse complexo (proteínas + receptor) e altera a conformação e permite que o receptor migre para o núcleo e atue como fator de transcrição. A ação das dioxinas está relacionada ao aumento de algumas patologias ligadas ao sistema reprodutor masculino e feminino. Arsênio atua por fator de transcrição ativado por fosforilação. Liga-se no receptor de membrana que irá ativar MAP quinase por fosforilação, as quais fosforilam o fator de transcrição e ativam o gene. O arsênio inibe a desfosforilação mantendo o fator de transcrição sempre ativado, transformando protoncogenes em oncogenes. Tributil estanho (TBT) é utilizado como antimofo em tinta, massa corrida, é um xenobiótico obesogênico. Protooncogenes são genes cujo fator de transcrição ativa a diferenciação/ reprodução celular. Quando desregulados podem causar tumores. 15 b- Desregulação de células excitáveis eletricamente As toxinas podem atuar sobre as células eletricamente excitáveis, atuando como agonistas/antagonistas de receptores colinérgicos, nicotínicos, gabaérgicos, etc. Tetratoxina inibe o canal iônico de sódio e impede a despolarização das células. Toxina botulínica é uma exceção, não atua como agonista/antagonista de um receptor, atua impedindo a liberação de acetilcolina através da clivagem de proteínas SNARE. Pode levar a morte por insuficiência respiratória porque não haverá acetilcolina para contrair os músculos respiratórios. II- Danos estruturais induzidos pelos xenobióticos a- Oxidação de macromoléculas Xenobióticos que induzem a geração de O singleto - transformam o tripleto em singleto - substâncias absorvem energia e a transferem para o O tripleto, o qual se transformará em O singleto - absorvem a luz do sol Azul de metileno Absorve luz solar -> transforma O tripleto em singleto -> oxidação de macromoléculas São substâncias fotossensibilizadoras. Psoraleno Fotossensibilizador presente na folha do figo. Terapia fotodinâmica - incide radiação (luz) sobre carcinoma e mata células cancerígenas Ânion superóxido - substâncias transformam oxigênio molecular (tripleto) em ânion superóxido - comum para substâncias que passam por um ciclo redox como as quinonas Quinona quinona -> semiquinona -> hidroquinona - não utiliza luz, utiliza reações químicas (enzima quinona oxidoredutase) - substância reduz e depois se oxida Radicais livres derivados de superóxido - enzimas como superóxido dismutase, catalase, glutationa peroxidase transformam superóxido em água - quando há excesso de superóxido as enzimas se saturam e ocorre a formação de hidroxila (OH .) 16 Lipoperoxidação Oxidação de proteínas - formação de dissulfetos b- Metabolismo energético Inibição do metabolismo energético ou toxicidade mitocondrial - provocam alterações em mecanismos mitocondriais - processos mitocondriais * bioenergética * processos metabólicos especializados (beta oxidação de ácidos graxos) * biogênese mitocondrial * estabelecimento do estado redox celular * morte celular por apoptose – citocromo C Inibição da produção de acetil-CoA - inibição do complexo piruvato desidrogenase (PDH) - arsênio atua sobre a piruvato desidrogenase, inibindo-a - para de fornecer piruvato - consequência: neurotoxicidade/neuropatia, isso ocorre porque a beta oxidação nestas células não são muito efetivas, a obtenção de piruvato é praticamente obtida somente pela PDH - nos hepatócitos não há danos porque a maior parte da obtenção do piruvato ocorre por beta oxidação. 17 Inibição do Ciclo de Krebs Monofluoracetato de sódio é um substrato para a PDH e ocorre uma mudança no Ciclo de Krebs de forma que a enzima aconitase é inibida. Inibidores da cadeia transportadora de elétrons Cianeto atua sobre a oxidação do citocromo P450. Inibição da cadeia transportadora de elétrons e doenças neurodegenerativas Doença de Parkinson - pode estar relacionada àexposição a praguicidas - fisiopatologia: morte de neurônios dopaminérgicos -> dopamina estimula X acetilcolina controla - MPTP passa livremente pelos neurônios e sofrem uma modificação para MPP+ (nas células da Glia) -> são liberados e recaptados por neurônios dopaminérgicos e nestes irá atuar na cadeia transportadora de elétrons, inibindo-a. - morte dos neurônios dopaminérgicos por estresse oxidativo Desacopladores da fosforilação oxidativa * pentaclorofenol, dinitrofenol * consome mais oxigênio sem produzir ATP -> célula produz menos ATP e energia dos elétrons é dissipada na forma de calor -> pessoa pode ter estado febril alto Inibidores da biogênese mitocondrial - AZT inibe a biogênese mitocondrial - RNA viral é transformado em DNA pela DNA polimerase RNA dependente -> AZT inibe esta enzima - a mitocôndria apresenta uma polimerase muito parecida com a do vírus de RNA -> dessa maneira, o AZT é capaz de inibir a polimerase mitocondrial - a polimerase mitocondrial não consegue distinguir a timidina do AZT, então ela incorpora o AZT na cadeia de DNA e, devido à sua estrutura, o alongamento da cadeia de DNA cessa 18 - acidose metabólica ocorre em pacientes que usam AZT, devido ao acúmulo de ácido lático c- Homeostase intracelular do cálcio d- Reações imunológicas Toxicidade idiossincrática Relacionadas à toxicidade indireta (independe da dose e depende de características particular do indivíduo). Xenobiótico é biotransformado produzindo um metabólito ativo, o qual é capaz de se ligar a macromoléculas (proteínas) -> quando isso ocorre as células do sistema imune reconhecem essas proteínas como estranhas e montam a resposta contra essa proteína/ célula. Quando não ocorre o reparo, ocorre necrose ou apoptose. Poucas mitocôndrias -> autofagia da mitocôndria -> sobrevivência da célula ++ ATP Muitas mitocôndrias -> ativação das caspases -> apoptose + ATP Todas mitocôndrias -> depleção de ATP -> necrose - ATP A presença da proteína C (proteína mitocondrial) no citoplasma é um sinalizador para apoptose. Adaptação é a capacidade “noxa-induzida” de um organismo em aumentar a tolerância em resposta à própria “noxa”. Noxa = agente, ato ou influência nociva ao organismo Normalmente o repressor liga-se a gene MT e não há síntese de metalotioneína. Na presença de Cd 2+ e Zn 2+, eles ligam-se ao repressor, o repressor não liga-se mais ao gene e há síntese de metalotioneína. Mecanismos de adaptação à exposição de xenobióticos Organismo ativa algumas vias metabólicas para adaptação. 1. Diminuição da Biodisponibilidade Metalotioneína: Xenobiótico (metal pesado) se liga a um repressor de um fator de transcrição e este sítio de repressão fica livre ocasionando a transcrição do fator metalotioneína, que irá quelar os metais pesados. 2. Indução dos mecanismos citoprotetores/reparo Keap1 é componente repressor da Nrf2. Alguns oxidantes e metais pesados se ligam nesta Keap1, alterando sua conformação e ela não se liga mais à Nrf2. Então o Nrf2 vai para o núcleo e se liga a um fator de transcrição, ativando genes para diversas proteínas (proteção e reparo). Se esses mecanismos falharem: Morte celular por necrose. Quando o reparo falha pode ocorrer necrose, fibrose ou carcinogênese. 19 Carcinogênese TIPOS: Genotóxicos Modificam a sequência primária do DNA – iniciadores. Epigenéticos (não genotóxicos) Não alteram a sequência primária do DNA – promotores (regulação do padrão de expressão de genes e não envolve mudanças na sequência de DNA) aumento da atividade mitótica e inibição da apoptose. Afetam: - a proliferação - os eventos mediados por receptores - expressão de certos genes - eventos celulares relacionados com a proliferação e diferenciação celular FASES: Iniciação É o primeiro estágio da carcinogênese. Nele as células sofrem o efeito dos agentes cancerígenos ou carcinógenos que provocam modificações em alguns de seus genes. Nesta fase as células se encontram geneticamente alteradas, porém ainda não é possível se detectar um tumor clinicamente. Encontram-se “preparadas”, ou seja, “iniciadas” para a ação de um segundo grupo de agentes que atuará no próximo estágio. Promoção É o segundo estágio da carcinogênese. Nele, as células geneticamente alteradas, ou seja, “iniciadas”, sofrem o efeito dos agentes cancerígenos classificados como oncopromotores. A célula iniciada é transformada em célula maligna, de forma lenta e gradual. Para que ocorra essa transformação, é necessário um longo e continuado contato com o agente cancerígeno promotor. A suspensão do contato com os agentes promotores muitas vezes interrompe o processo nesse estágio. Alguns componentes da alimentação e a exposição excessiva e prolongada a hormônios são exemplos de fatores que promovem a transformação de células iniciadas em malignas. Progressão É o terceiro e último estágio e se caracteriza pela multiplicação descontrolada e irreversível das células alteradas. Nesse estágio o câncer já está instalado, evoluindo até o surgimento das primeiras manifestações clínicas da doença. 20 Toxicocinética Toxicidade - efeito farmacológico X efeito toxicante - depende da concentração do toxicante/ medicamento e da quantidade de exposição à ele Absorção Difusão passiva Depende do pKa, pH, área absortiva, perfusão e permeabilidade. - transporte paracelular -> nas junções das células, passam íons pequenos - transporte transcelular -> por dentro da célula, passam moléculas lipofílicas P = coeficiente de partição óleo/água log P, lipossolubilidade log P, permeabilidade, biodisponibilidade oral Absorção TGI absorção no intestino -> área absortiva, perfusão e permeabilidade favorecem absorção Difusão facilitada por transportadores no TGI. Classificação das drogas Classe 1 e 2 permeabilidade log P 1) solubilidade 2) solubilidade Classe 3 e 4 permeabilidade 3) solubilidade 4) solubilidade Classe 1 Efeito do transportador é mínimo. 21 Classe 2 Efeito do transportador de efluxo predomina no intestino, enquanto efeitos de absorção e de transportador de efluxo ocorrem no fígado. Classe 3 Efeito transportador absortivo predomina (mas pode ser modulado por transportadores de efluxo). Classe 4 Efeito de transportador absortivo e de efluxo pode ser importante. Absorção no TGI Influência de esvaziamento gástrico -> quando há um grande volume de líquido no TGI a velocidade de absorção é muito maior. Não muda tanto a eficiência. Influência de alimentos na biodisponibilidade Albendazol com dieta rica em gordura aumenta a concentração disponível -> quase 8X. Toranja inibe a CYP3A -> com sinvastatina aumenta a concentração. Eliminação pré-sistêmica Biodisponibilidade (F) é a fração da dose que atinge a circulação sistêmica sem sofrer metabolismo. (F) = F absorvida X F metabolismo intestino X F metabolismo fígado Diferencia as doses oral e intravenosa. Administração oral Velocidade absorção -> concentração máx e tempo máx Extensão absorção -> biodisponibilidade (F) F = AUC ev X dose iv AUC iv X dose ev AUC= area sob a curva iv= intravenoso ev= oral Cálculo de AUC Área do triângulo = (base X altura)/ 2 Área do trapézio = ((altura menor + altura maior)/2) X base) Área extrapolada para o infinito = Clast/ kel Clast = última concentração Kel= constante da velocidade de eliminação 22 A ligação de fármacos a proteínas plasmáticas é importante para indicar o total de fármaco presente no plasma que está ligado à proteína e determinar a ação do fármaco. Distribuição Solubilidade Perfusão Água corporal Constituintes do plasma Concentração de proteínas plasmáticas Algumas doenças podem alterar a ligaçãoa proteínas plasmáticas. Fígado importante para distribuição e eliminação alta perfusão muitos transportadores - parecidos com os do TGI -> transportadores de efluxo são importantes para excreção biliar Rim importante para eliminação transportadores parecidos TGI Barreira hemato-encefálica apenas difusão passiva paracelular possui transportadores, dentre eles de efluxo medicamentos que atravessam a BHE passam por difusão passiva e não são tão “eliminados” por efluxo Placenta difusão passiva transportador de efluxo Volume de distribuição (Vd) Vd é uma constante de proporcionalidade que relaciona a quantidade do fármaco no sistema biológico com a concentração no plasma. Vd = dose pré-distribuição Cp no tempo zero Unidade: mL, L Relaciona a quantidade de fármaco no sistema biológico (Cpo) com a concentração no plasma. Vd = dose . F pós-distribuição AUC . Kel 23 Dose de ataque (DL) DL = Vd X Css target Css= concentração no estado de equilíbrio Qc = Vd X C obtida Qc = quantidade de droga no corpo O Vd é usado para estimar a viabilidade de usar hemoperfusão e diálise para remover droga em overdose. Absorção P-gp – transportador de efluxo Enterócitos no intestino, rins, cérebro, fígado e placenta Distribuição Vd concentração plasmática Vd concentração plasmática Biodisponibilidade depende de transportadores no intestino -> extensão de absorção. F = AUC oral AUC iv O volume de distribuição depende de transportadores no fígado, rins, cérebro, placenta -> distribuição. Vd (iv) = dose Vd (oral) = dose . F Cpo AUC. Kel Inibição de transportadores de influxo causa redução no Vd. Perto do fígado, o rim não tem muita influência no Vd porque é um órgão pequeno. Inibição nos transportadores de efluxo causa aumento no Vd. Digoxina – inibidor P-gp - Vd F Clearance Modelos de compartimentos Modelos matemáticos que descrevem o movimento de toxicante pelo organismo. Central: sangue, coração, fígado, pulmões, rins Periférico: músculo, tecido adiposo, fluído cerebral I) Monocompartimento Único decaimento IV Distribuição instantânea 24 Intravascular Cp0 = B Cpt = B . e-Kel.t AUC0-∞ = B/Kel e-Kel.t = fração Cp0 que permanece no tempo t Kel= inclinação da reta, fração do fármaco ou toxicante que é eliminada do organismo por unidade de tempo Ex: Cp0 = 8 µg/mL Cp8 = 8 . e-0,25.8 Kel = 0,25 h-1 Cp8 = 8 . 0,135 t = 8h Cp8 = 11 µg/mL Kel = 0,693/T1/2 Extravascular Cp0= B=A AUC0-∞= (B/Kel) – (A/Ka) Cp= B.e-Kel.t –A.e-Ka.t 25 II) Bicompartimento Primeiro distribuição Kel = β Kd = α Ka = constante velocidade absorção Intravascular Cp0= A + B AUC0-∞= (B/β) + (A/α) Cp= B.e- β.t – A.e- α.t Extravascular Cp0= A + B AUC0-∞= (B/β) + (A/α) – ( Cp0/Ka) Cp= B.e- β.t + A.e- α.t - Cpo.e-Kat 26 Excreção renal de toxicantes velocidade excreção = (velocidade filtração + velocidade secreção) (1 – fração reabsorvida) Filtração glomerular de toxicantes polares -> excretados Toxicantes não polares não ligados à proteína plasmática são reabsorvidos. Toxicantes dependem também do pH urina e do pKa fármaco pH urina favorece uma forma ionizada -> excreção pH urina favorece forma não ionizada -> reabsorção pH normal urina = 6,0 - 6,5 Excreção renal: Filtração glomerular Difusão passiva tubular Secreção ativa (depende dos transportadores) Clearance de creatinina mede filtração glomerular Jovens > 90 mL/min Idoso 30 – 60 mL/min Redução ocorre devido à idade ou doença crônica. Fração da dose eliminada pelos rins (Fe) É a fração do fármaco eliminada de forma inalterada pelos rins em pessoas com função renal normal. Fe = Ae / dose Fe > 0,6 deve-se ajustar a dose. Excreção cumulativa de urina Ae = Cu. V Ae= quantidade excretada Excreção biliar de toxicantes Clearance biliar = (fluxo biliar. concentração na bile) / concentração no plasma Fluxo biliar = 0,5 – 0,8 mL/min Transportadores de efluxo secretam toxicantes polares de alto peso molecular (> 325) para a bile. Moléculas conjugadas com ácido glicurônico ou sulfato. 27 Ciclo enterro - hepático Cliva ligação entre ácido glicurônico / sulfato e libera fármaco lipossolúvel para ser reabsorvido. Pode ter picos de reabsorção. Clearance Volume de plasma totalmente livre de fármaco/ toxicante por unidade de tempo clearance excreção clearance total = clearance hepático + clearance renal Clearance hepático = Q . E Q = fluxo de sangue hepático, 1500 mL/min E = razão de extração hepática, entre 0 e 1 Fármaco com E tem F E= (Cin – Cout) / Cin E= eficiência do fígado de remover o fármaco do sistema. E= fração livre . Cl int Q + fração livre . Cl int Cl hepático = Q . fração livre. Cl int Q + fração livre. Cl int Cl int = clearance intrínseco -> eliminação do fármaco Ex: quando fármaco é totalmente metabolizado E, E > 0,7 Q Fração livre . Cl int >> Q Cl int Q -> só depende do fluxo Ex: quando o fármaco é pouco metabolizado/ passagem E, E < 0,3 Q >> fração livre . Cl int Cl fração livre . Cl int -> depende de atividade enzimática e fração livre Ex: diazepan E Cada passagem pelo fígado apenas 1,8% é eliminado Precisa de muitas passagens Depende de fração livre e Cl intrínseco E Cl -> depende do fluxo E Cl -> não depende do fluxo 28 Pensando no clearance hepático Compostos de classe I e II ( log P) são eliminados por metabolismo -> clearance Compostos de classe III e IV ( log P) são eliminados pela bile -> clearance Ex: fármaco E que se liga a proteína plasmática fármaco E -> fração livre (deslocamento) -> Cl -> concentração livre inicial O aumento do clearance compensa o aumento da fração livre, por isso não altera a resposta clínica. Clearance total Determina a média da concentração de equilíbrio de uma droga Css= R = F . (dose/ τ) Cl Cl Css= concentração plasmática no estado de equilíbrio R= taxa da dose τ= intervalo da dose dose/ τ= Clt . Css Inibição de transportadores de efluxo no fígado Classes I e II, clearance, são lipossolúveis e dependentes de metabolismo Clasess III e IV, clearance, são hidrossolúveis e NÃO dependentes de metabolismo -> precisam de transportador para serem eliminados pela bile E, depende da fração livre -> fração livre, clearance E, depende do fluxo, ligação a proteína plasmática, não altera Cl, fração livre Tempo de meia vida de eliminação (t ½) É o tempo que o fármaco leva para reduzir a metade da concentração inicial. T1/2= 0,693/K = (0,693 . Vd) / Cl É usado para selecionar os intervalos de dose. τ= t1/2, após 2 t1/2 o fármaco atinge a Css (concentração no estado de equilíbrio) τ < t1/2, a Css é atingida depois de 2 t1/2 τ > t1/2, a Css é atingida antes de 2 t1/2 29 Monitorização terapêutica A monitorização terapêutica é realizada utilizando a farmacocinética para a individualização do regime de dosagem. Feita para medicamentos cuja eficácia não é facilmente mensurável, tem baixo índice terapêutico, intervalo de concentrações plasmáticas terapêuticas estabelecido e alta variabilidade na farmacocinética. Baixo índice terapêutico - a dose terapêutica é muitoperto da dose tóxica. Intervalo terapêutico estabelecido - é preciso ter as concentrações plasmáticas que tenham a máxima eficácia e pouca reação adversa. Dose múltipla - intervalo de dose (τ) é menor que 10X t1/2 -> τ < t1/2 -> ocorre um acúmulo de droga -> nova dose antes da dose anterior ter sido totalmente metabolizada. Dose única - não há acúmulo de dose porque na próxima dose, a anterior já foi completamente metabolizada. e-kel. τ = fração remanescente no final do intervalo de tempo 1-e-kel. τ = fração perdida durante um intervalo de dose Para atingir o equilíbrio são necessários 4-5 meias vidas de doses fixas a intervalos fixos -> tempo necessário para alcançar a Css. Css = dose/ τ Cl Dose de manutenção = Cl . Css . τ 30 Tempo para eliminação do fármaco 1 x t1/2 a concentração vai ser 100/2 = 50% 2 x t1/2 a concentração vai ser 50 + 50/2 = 75% 3 x t1/2 a concentração vai ser 75 + 25/2 = 87.5% 4 x t1/2 a concentração vai ser 87.5 + 12.5/2 = 93.75% 5 x t1/2 a concentração vai ser 93.75 + 6.25/2 = 96.875% A meia vida de eliminação pode ser usada para predizer o nível de Css durante múltipla dose ou infusão contínua iv. 1 t1/2 -> 50% Css 2 t1/2 -> 75% Css 3.3 t1/2 -> 90% Css 4-5 t1/2 -> 95% Css 6.6 t1/2 -> 99% Css 31 Dose / concentração plasmática: especialidade farmacêutica paciente fármacos associados Bioequivalência Dois medicamentos são considerados bioequivalentes se as suas quantidades e velocidades de absorção não apresentam diferenças estatisticamente significativas, quando administrados à mesma dose molar do princípio ativo, sob as mesmas condições experimentais. Comparar sustâncias com a mesma via de administração e com a mesma fórmula farmacêutica. Etapas: Clínica, analítica e estatística. ETAPA CLÍNICA Teste versus Referência Equivalência farmacêutica e perfil de dissolução T e R com o mesmo teor (< 5%) Avaliação farmacocinética ou farmacodinâmica Fármaco inalterado Metabólito ativo formado por metabolismo pré-sistêmico Número de voluntários maior que 12 População do estudo: maior de 18 anos, voluntários sadios (exames clínicos e laboratoriais OK) e variação do peso até 15%. 32 T e R ou R e T, a ordem não deve fazer diferença. A quantidade de líquido deve ser padronizada, pois interfere no esvaziamento gástrico. Influência da alimentação: um em jejum e outro com alimentação. É bioequivalente se IC90 está entre 80 e 125% para AUC. Influências no metabolismo: Modificações genéticas Diferentes alelos de enzimas que metabolizam os fármacos (CYP) levam a diferentes respostas. Gravidez A farmacocinética é bastante alterada na gravidez Vd, fluído extracelular, concentração livre – já que concentração de albumina plasmática. Feto é um “outro compartimento” – separado pela placenta e como consequência concentração plasmática. Cl renal CYP3A4 e CYP2D6 são induzidos pela gravidez e ficam aumentados. T1/2 = (0,693. Vd) / Cl -> será alterado já que Vd e Cl r. Idade Idosos tamanho do fígado atividade das CYP fluxo hepático Cl r Diminui a função renal Diminui a função glomerular e secreção tubular Diminui o fluxo renal Diminui Cl r Crianças Neonatos -> infantis -> crianças Esvaziamento gástrico, motilidade intestinal, área de superfície do intestino, permeabilidade da pele e circulação sanguínea muscular são diferentes de adultos. A albumina e quantidade de proteínas plasmáticas também são diferentes. Maior Vd, proporcional ao peso -> Mais água/ Kg Diminui a atividade enzimática no fígado do neonato. Aumenta a atividade enzimática no fígado do infante, chegando a ser maior que no adulto. Na criança a atividade enzimática é igual no adulto. 33 Taxa metabólica é diferente do adulto. Diminui a filtração glomerular e secreção tubular em comparação com um adulto. Dose criança = dose adulto. (peso criança/ 70) 0,75 Cl criança = Cl adulto (peso criança/ 70) 0,75 Vd criança = Vd adulto (peso criança/ 70) 1 É um pouco limitado porque não considera outros fatores de maturação do tecido e função dos órgãos. Cirrose Diminui o fluxo sanguíneo hepático (Q) Diminui a atividade enzimática Diminui albumina Diminui α1 AGP Cl h = Q . E Para fármacos de alto E (e > 0,7); Cl h depende do fluxo (Q) Fármaco administrado para pacientes com cirrose: Q Cl h F Para fármacos de E ( E < 0,3): Cl h está relacionado à fração livre e ao Cl intrínseco. Cl h = fração livre . Cl int Fármaco administrado para pacientes com cirrose - E e % pp < 8% atividade enzimática Cl h Fármacos E e % pp > 80% Atividade enzimática Cl h Fração livre Cl h Nefropatia Fel = Ae / dose Fel = fração eliminada na urina Ae = quantidade excretada na urina Cl r = Fel . Cl t Insuficiência renal Cl CR = clearance de creatinina Marcador de filtração glomerular 34 Nomograma -> usado para fazer ajuste de dose através da Fel e da função renal do paciente. Cl CR sadio = 90 mL/min Cl CR paciente = 18 = 0,2 Cl CR sadio 90 Insuficiência renal % pp concentração livre Cl [ total ] O aumento da fração livre é transitório e compensado pelo aumento do Cl, não é preciso ajuste da dose, pois a concentração livre (responsável pelo efeito) se mantém. Insuficiência renal % pp, fármaco de alto E, mais fármaco livre, Cl igual. Cl se mantém porque para fármacos de alto E, ele depende do fluxo sanguíneo (Q). É preciso reajuste de dose para não intoxicar o paciente. Doença renal pode influenciar no Cl h pois influencia nas CYPs também em alguns casos. Insuficiência cardíaca Distribuição Vd Dose de ataque = Vd . C alvo Filtração glomerular Cl r -> perfusão sanguínea Cl r fluxo sanguíneo (importante para E) já que débito cardíaco e portanto atividade enzimática (importante para E) – as células morrem pois o sangue não está circulando corretamente Obesidade Ajuste da dose de ataque Dose = Cp . Vd Fármaco com distribuição para tecido adiposo, aumenta Vd. Fármaco com distribuição restrita ao tecido magro, não altera o Vd. Interação entre medicamentos Absorção: fármacos são absorvidos por um mesmo transportador ou então são ativadores / inibidores de transportadores. Distribuição: competição por proteínas plasmáticas -> importante para fármacos de E -> relações de deslocamentos, alteram a fração livre ( E não importa porque o Cl compensa) Metabolismo: metabolizados pela mesma CYP 35 Intoxicação Toxicocinética: cinética dose dependente. Absorção: t max, F Distribuição: % pp, Vd, t1/2 Biotransformação: Cl, t1/2 motilidade gastrintestinal hipotermia equilíbrio ácido-base função renal função hepática Confirmar a intoxicação. Avaliar a gravidade da intoxicação. Avaliar a velocidade de eliminação. Prognóstico da intoxicação. Tratamento da intoxicação Remoção do medicamento não absorvido emese adsorvente catártico lavagem gástrica Aumento da velocidade de eliminação. Alcalinização da urina favorece a excreção de alguns fármacos na forma ionizada -> pH urina entre 7,5 – 8,0 Diálise de medicamentos -> hidrossolubilidade, ligação a pp, peso moléculas, Vd/α<250L, Cl< 500-700 ml/min, t1/2 eliminação > 1-2h. Hemoperfusão -> medicamentos lipossolúveis e alta % pp. Antídotos 36 Toxicologia Ocupacional A toxicologia ocupacional é uma área da toxicologia, voltada para o estudo dos efeitos adversos das substâncias químicas presentes no ambiente de trabalho.Principais xenobióticos no ambiente de trabalho Metais e semimetais (chumbo, mercúrio, arsênio, níquel, crômio) Solventes (benzeno, tolueno, hexanos, cetonas) Vapores (C02, SO2, CO) Praguicidas (organofosforados, carbamatos) Silicatos Toxicidade: capacidade de uma substância produzir um efeito deletério quando no sítio de ação. Risco: probabilidade da substância entrar no organismo e atingir o sítio de ação e provocar o efeito a uma determinada concentração. “Substâncias menos tóxicas podem oferecer mais riscos atingindo mais facilmente os sítios de ação.” Avaliação de risco A expressão da toxicidade de uma substância química depende das características da exposição: Propriedades físico-químicas do xenobiótico Magnitude, duração e frequência da exposição Via(s) de introdução Susceptibilidade biológica do indivíduo Estes parâmetros determinam a disponibilidade química da substância e seu maior ou menor risco. Avaliação da exposição ocupacional Exposição ao xenobiótico: avaliar o ambiente Dose interna: avaliar o trabalhador Efeitos: avaliar os efeitos no trabalhador Avaliação ambiental: é a determinação da concentração no ar de uma dada substância, que representa a exposição do trabalhador, seguida de comparação com limite de exposição ocupacional ou “limite de tolerância” (LTs). Avaliação biológica: determinação de agentes presentes no ambiente de trabalho ou níveis de seus metabólitos em tecidos, secreções, ar expirado. Os resultados são comparados aos Índices Biológicos Máximos Permissíveis (IBMP). Avaliação sistemática = monitorização Monitorização ambiental: determinação sistemática de concentrações das substâncias químicas presentes na atmosfera do ambiente de trabalho. 37 Avaliação de exposição ocupacional dependerá: Função exercida pelo trabalhador Local de trabalho Número de trabalhadores possivelmente expostos Condições de ventilação, movimentação do ar Produção Outros agentes químicos ou físicos que possam interferir na avaliação Limite de tolerância Limite de tolerância - Concentração média ponderada pelo tempo (TLV-TWA) Concentração média ponderada pelo tempo para uma jornada de trabalho de 8h/dia e 40h/semana a qual quase todos os trabalhadores podem se expor, continuamente, sem que apareçam efeitos nocivos a saúde. Limite de tolerância - limite de concentração para exposição de curta duração (TLV-STEL) Concentração do agente químico na atmosfera de trabalho à qual os indivíduos podem estar expostos por um curto período de tempo, sem sofrer irritação, alterações de tecidos crônicas ou irreversíveis ou narcose em grau suficiente para aumentar o risco de acidente, reduzir a eficiência no trabalho ou impedir o auto-salvamento. Exposição no máximo 15 min de duração, 4 vezes ao dia (intervalo de 60 min entre exposições sucessivas no valor limite). Limite de tolerância - Concentração teto (TLV-C) Concentração do agente químico no ambiente de trabalho que não pode ser ultrapassada em nenhum momento. Estabelecido para substâncias que causam efeito agudo. Monitoramento em tempo real Monitoramento ambiental Desvantagens: Substâncias dispersas no ar Existem mais informações para exposição via inalação Suposição (nível não garante saúde do trabalhador) Diferenças em sensibilidade (genética) Não diferencia por sexo, idade e saúde em geral Monitorização biológica Consiste na determinação dos agentes presentes no ambiente de trabalho e/ou seus metabólitos nos tecidos, secreções, ar expirado de indivíduos expostos, para avaliar a exposição e o risco à saúde. Os resultados são comparados com referências apropriadas. Os parâmetros estudados são definidos como: indicadores biológicos de exposição (IBE) Ex: chumbo no sangue Os níveis máximos permitidos nos IBEs são definidos como: Índice Biológico Máximo Permissível (IBMP) Ex: 40 µg/dL. 38 Biomarcador ou indicador biológico Indicadores internos de mudanças no organismo a nível celular ou molecular que refletem os eventos que reproduzem o comportamento do organismo em relação à exposição. a) Dose interna: O nível do xenobiótico ou um de seus metabólitos em algum tecido correlaciona-se com a concentração do xenobiótico no ambiente de trabalho. Ex: determinação de chumbo no sangue b) Efeito: Qualquer alteração bioquímica, fisiológica ou comportamental mensurável que pode estar associada a uma disfunção ou comprometimento da saúde. Ex: ácido aminolevulínico urinário (ALA-U) c) Susceptibilidade: Refletem fatores adquiridos e genéticos que influenciam a resposta a um xenobiótico. Alterações de absorção, distribuição de xenobióticos por diferenças genéticas. Ex: variações de enzimas detoxificantes. Critérios para a escolha de um biomarcador: Estabilidade Facilidade de coleta (técnicas de amostragem) Tempo de amostragem Conhecimento de níveis basais (níveis de referência) Especificidade do marcador biológico (correlação direta com o grau de exposição) Informações da exposição (curto prazo, longo prazo) (meia vida biológica) Variabilidade por fatores fisiológicos incluindo genéticos Efeito de co-exposição com outros xenobióticos Monitoramento ambiental X monitoramento biológico Instrumentos complementares na avaliação de exposição. Vantagens do monitoramento biológico: Os efeitos estão mais associados aos indicadores biológicos Oferecem uma melhor estimativa do risco para a saúde 39 Elementos essenciais e tóxicos ao homem Arsênio era usado para tratar infecções, hoje ainda é usado para tratar alguns tipos de leucemia. Selênio presente na castanha do pará, gema do ovo, carne (vermelha principalmente), arroz (parbolizado tem mais que o branco). Manganês presente no açaí, grapefruit (toranja), uva, feijão, arroz, carne, mirtilo -> atua no SNC. Arsênio e selênio precisam ser metilados para exercerem seu efeito no organismo. Chumbo, zinco e cálcio (2+) apresentam raio iônico muito similar e competem pelo armazenamento. Para alguém intoxicado com chumbo, o cálcio compete com o chumbo nos ossos e o chumbo pode se “liberado” para ser eliminado. Elementos tóxicos Li, Cs, Ni, Cd, Ga, Si, Sr, Pb, As Não tem função importante no organismo. Elementos essenciais maiores Na, K, Mg, Ca, Fe, P Presentes em grande quantidade. Qualquer elemento essencial pode se tornar tóxico em doses maiores -> os elementos traço essenciais podem se tornar tóxicos com maior facilidade que os elementos maiores essenciais, já que a quantidade dos elementos traços no organismo é menor que a quantidade dos elementos essenciais. Principais fontes de exposição (Pb) Fábricas de baterias, tintas, pigmentos, cerâmicas, combustíveis (Ag) Fotografias, equipamentos elétricos (Hg) Amalgamas dentários, derivados de combustíveis fósseis, lâmpadas fluorescentes, extração de ouro, produção de cloro, consumo de alimentos de origem marinha, peixes (Tl) Semicondutores, lentes e componentes eletrônicos (Mn) Atividades de mineração (Cr) Pigmentos de tintas, eletrogalvanoplastia (Pt) Catalizador em indústrias químicas (Sn) Soldadores (Cd) fumo, alimentos de origem marinha Castanha-do-pará -> rico em selênio (bom, mas também rico em bário (ruim, elemento tóxico). 40 Zinco está presente em algumas metaloproteínas. Principal fonte Zn carne vermelha e outras carnes. Carne apresenta zinco, selênio, ferro. Crômio -> estado de oxidação 3 é bom (traço essencial), 6 é ruim se for inalado, se for ingerido não haverá problemas porque o crômio 6+ em contato com meio ácido se transforma em Cr 3+. Efeito comprovado: aumenta a captação de glicose pela célula. Efeito não comprovado: aumento de massa magra. Arsênio Se volatiliza a temperaturas baixas e pode serfonte de intoxicação. Minas de ouro também podem ser fontes de exposição Formas tóxicas -> inorgânicas As V e As III -> t1/2 de 10h -> ácidos monometilarsênico (MMA) e dimetilarsênico (DMA) não são tóxicos. MMA e DMA são as formas orgânicas e não são metabolizadas -> 10-20% MMA e 60-80% DMA são eliminados na urina. Pode-se fazer uma separação por cromatografia dos arsênios (especiação química), pode- se quantificar depois o As orgânico e o As inorgânico. Arroz tem arsênio porque no solo tem arsênio. O plantio alagado favorece a incorporação de arsênio pela planta. Afinidade por grupos tiol (-SH) presente em aa Pode inibir a respiração mitocondrial competindo com fosfato durante fosforilação oxidativa, diminui ATP e aumenta H2O2 -> estresse oxidativo -> carcinogênese. Efeitos tóxicos esperados da exposição ao arsênio Doenças cardiovasculares Neuropatia Efeitos hematopoiéticos Doenças do trato respiratório Doenças no fígado Fatores que podem afetar a toxicidade do arsênio Agente: Propriedades físico-químicas (tamanho, solubilidade) Forma orgânica ou inorgânica Estado de oxidação As III > AS V > DMA Trabalhador: Idade Sexo -> mulheres metabolizam mais rápido As III Nutrição, deficiência de enzimas antioxidantes, selênio Doenças Avaliação de arsênio Técnicas de separação: HPLC, GC, eletroforese capilar Detectores com sensibilidade apropriada, fluorescência atômica, espectrometria de massas com plasma acoplado-ICP-MS 41 Chumbo (Pb) Fontes de exposição –Mineração - Fundição –Metalurgia •Soldadores – Fábricas de baterias –Munição –Tintas –Vidraria •Pirex •Cristais •Tubos para TV e computador –Cerâmicas Toxicocinética Indicador biológico de exposição ao chumbo -> análise de sangue total T1/2 sangue: 35-40 dias T1/2 ossos: 30-40 anos -> é onde mais se deposita 42 Chumbo, zinco e cálcio (2+) apresentam raio iônico muito similar e competem pelo armazenamento. Para alguém intoxicado com chumbo, o cálcio compete com o chumbo nos ossos e o chumbo pode se “liberado” para ser eliminado. Mulheres que tiveram chumbo armazenado nos ossos, após a menopausa podem ter perda de massa óssea e liberação de chumbo na corrente sanguínea, levando a efeitos tóxicos. Mercúrio Principais fontes de exposição –Lâmpadas fluorescentes –Indústrias de cloro-soda –Amalgamas dentários (Dentistas) –Praguicidas –Petroquímica –Queima de carvão e combustíveis fósseis –Amagalmação com ouro –Peixe Biotransformação do mercúrio 43 Forma mais tóxica é metil-mercúrio (ingestão) -> eliminada nas fezes -> t1/2 longo Mercúrio inorgânico -> eliminado na urina -> t1/2 curto Metil mercúrio é convertido em Hg inorgânico pela flora intestinal. Quanto mais bactérias, mais rápido elimina o metil mercúrio. Etil Hg já é convertido à Hg inorgânico no sangue, é mais excretado na urina, também se acumula mais nos rins, podendo causar problemas renais. Toxicologia Ambiental Estudo dos efeitos adversos dos poluentes químicos em organismos vivos. Estudo dos efeitos diretos das substâncias químicas ou xenobióticos ambientais sobre a saúde humana. Ecotoxicologia: estudo dos efeitos dessas substâncias sobre o ecossistema e seus componentes não humanos. Área especializada da toxicologia ambiental que estuda impactos das substâncias químicas na dinâmica de populações em um ecossistema. Compartimentos ambientais Água Ar Sedimento Solo Seres vivos Existe uma conexão entre eles, ou seja, algo que ocorre no ar pode afetar os outros compartimentos. Mecanismos de transporte no meio ambiente Transporte no meio aquoso Solução: problema, não tem como segurar Suspensão (contaminantes adsorvidos -> partículas, gotículas, como o óleo) -> uso de barreiras físicas é possível -> mais fácil de conter, mas são mais persistentes -> se forem mais densos que a água vão para o sedimento Pressão de vapor: se volatiliza fácil, atinge o ar e espalha muito fácil pela atmosfera. Estabilidade da molécula: frente à hidrólise e oxidação na água 44 Sedimento Água subterrânea é a única que não tem sedimento. Sedimento é feito de silicatos e matéria orgânica (geralmente é muito rico). Contaminante vão sendo soterrados -> se mexer nesse sedimento pode “desenterrar” contaminantes de muitos anos atrás, que voltam para a coluna d`água. Se mexer na temperatura do meio, pH e O2 pode interferir na força de ligação do contaminante com a matéria orgânica do sedimento. Contaminantes orgânicos adsorvidos às partículas têm mobilidade e disponibilidade reduzidas. Fatores que interferem: natureza da substância força de ligação temperatura do meio pH O2 - fundo dos oceanos -> condições anaeróbias - fluxo d`água intensos -> altos teores de O2 Transporte na atmosfera Depende de seu estado físico e da movimentação das massas de ar (remoção por convecção). Remoção -> deposição úmida (chuva) ou deposição seca (partículas maiores, vão se depositando pela gravidade) Depende do tamanho da partícula. Transporte no solo Funciona como filtro para as águas subterrâneas. Solo- porosidade variada e esses poros são preenchidos por gases e fluidos. A velocidade de difusão depende: pH do solo gradiente de concentração do contaminante constituintes do solo (bióticos ou não) Contaminantes Alta pressão de vapor -> volatilização Hidrossolúveis -> lixiviação Degradação Degradação abiótica: transformações químicas e fotoquímicas – hidrólise, fotólise e oxi redução, além de adsorção e complexação. Degradação biótica: mecanismo mais importante para os compostos orgânicos na natureza. Bioacumulação: acúmulo de substâncias em uma espécie Biomagnificação: depende da bioacumulação -> é a passagem da acumulação para outro nível trófico. 45 46 Absorção Via respiratória Absorção pulmonar gases e vapores aerossóis e partículas Praticamente tudo que chega ao alvéolo é absorvido, pois não existe praticamente barreira. Vapores hidrossolúveis -> se dissolvem no trato respiratório superior causando irritação (menor risco de chegar aos alvéolos) Vapores lipossolúveis -> vai “direto” para o alvéolo, tendo maior risco de ser absorvido. Razão de absorção depende do coeficiente de partição: sangue / ar sangue / tecido Fatores limitantes para a absorção Gases de baixa solubilidade no sangue -> perfusão (velocidade de circulação do sangue no alvéolo) Gases de alta solubilidade no sangue -> ventilação (velocidade de respiração) Material particulado Curva do sistema respiratório -> ar diminui a velocidade e material particulado (5 a 30 µm) se impacta levando a tosse e espirro. Traqueia, brônquios -> 1-5 µm sofre sedimentação e os cílios se movimentam para levar à remoção (secreção que vem na garganta). Região alveolar -> 1 µm sofre difusão. 47 Poluição das Águas Principais diferenças entre águas superficiais e subterrâneas Portaria n. 2914 MS de 12 de dezembro de 2011 Avalia - parâmetros físico-químicos: pH, cor aparente, dureza, sólidos dispersos totais, turbidez, DBO, DBQ e condutividade. - Biológicos: Coliformes totais e termotolerantes, E. coli, contagem total de bactérias, cianobactérias, Giardia e criptosporídio. - Substâncias químicas tóxicas: metais, resíduos de pesticidas e outros orgânicos, microcistinas, desinfetantes e produtos secundários de desinfecção. CONTAMINANTES EMERGENTES DE ÁGUAS: contaminantes químicos ou biológicos previamente desconhecidos ou não reconhecidos como tais no ambiente. Principais categorias: •Retardantes de chama bromados •compostos perfluorados(PFOA, PFOs) •fármacos (hormônios, antibióticos, DAINES) triclosan – enxaguatórios bucais (ação biocida aumenta com incidência de raios solares) • Cosméticos e fragrâncias (synthetic musks, filtros solares) • Alquilfenóis (surfactantes, presentes em detergentes e praguicidas 48 •PBTAs (produtos de redução e cloração de azo corantes) • ésteres de ftalatos (plastificantes) Desreguladores endócrinos Interferem na produção, liberação, transporte, metabolismo, ligação, ação ou eliminação de hormônios naturais. Hormônios esteroidais: interferem na atividade de hormônios sexuais como testostena e estrógeno. Hormônios tireoidianos: tiiodotironina (T3) e tiroxina (T4) Outros: prolactina, hormônio do crescimento... Efeitos na população Alteração no desenvolvimento intelectual de crianças expostas durante a gestação a desreguladores tireoidianos. “Meninas estão menstruando cada vez mais cedo e, nos homens, o número de espermatozoides despencou nos últimos 50 anos. Esses são alguns problemas cujos motivos ninguém conseguiu explicar até agora e que podem estar relacionados a produtos presentes na água que bagunçam o ciclo hormonal”, Wilson Jardim (IQ Unicamp). Fontes - PBDEs: lixões, queima de lixo, descarte de plásticos, depósitos de carros, tecidos. São usados em filmes que recobrem vidros. - Leite materno é a maior fonte de PBDEs para recém nascidos Níveis crescentes - Aumento dos níveis de detecção PBDEs nas camadas polares e leite materno. Dentro de 30 anos deve ultrapassar os níveis de PCBs - compostos perfluorados já foram detectados em níveis elevados em aves marinhas, ursos polares e sangue humano (Brasil) Carência de dados Pouco ou não investigados Escassez ou ausência de dados ambientais e/ou métodos analíticos Misturas complexas Produtos originais + produtos de degradação 49 Diversidade de efeitos - Retardantes de chama bromados: teratogênese, carcinogênese, disruptores endócrinos, neurotóxicos - ES&T 2006, 40, 4044: Bisfenol A desenvolvimento anormal de cérebros de ratos - perfluorados: altera a comunicação célula-célula e geração de energia - Hidrocarbonetos clorados: irritação cutânea, redução de T4 e aumento de TSH, carcinogênese - ésteres de ftalatos: disruptores endócrinos, cosméticos: ação estrogênica (ES&T 2004, 38, 69) Poluição atmosférica “Qualquer alteração quali ou quantitativa da constituição normal da atmosfera suficiente para produzir um efeito mensurável sobre o homem, outros animais, vegetais e minerais”. Constituição do ar N2 78,08% O2 20,95% Ar 0,93% CO2 0,035% Cerca de 98 % da poluição atmosférica é causada por: - CO - SOx - VOCs (volatile organic compounds) - hidrocarbonetos - material particulado - PM10 - NOx Classificação dos poluentes do ar: - primários: CO, SOx, HC, Nox, MP - secundários: H2SO4, O3, nitratos... Fontes de emissão Fontes estacionárias: fábricas Fontes móveis: carros, ônibus, caminhão, cigarro Fonte natural: vulcão 50 PRINCIPAIS POLUENTES COMPOSTOS DE ENXOFRE Fontes: vulcões, destruição de matéria orgânica, combustão de carvão e derivados de petróleo, principalmente em indústrias. SO2 -> poluente primário, hidrossolúvel, irritante Chuva ácida SO2 + H2O -> H2SO4 H2SO4 -> poluente secundário, também irritante, efeitos no homem: broncoconstricção, rinite, bronquite crônica. Acima de 1ppm pode atingir a via aérea inferior. Material particulado PM10 Várias substâncias na forma de partículas sólidas ou líquidas. Fontes: pedreiras, siderúrgicas, indústrias de cimento, veículos... Podem carrear substâncias tóxicas (Pb) e gases tóxicos. Do ponto de vista toxicológico, interessam as partículas menores que 30 µm, as maiores ficam retidas na mucosa das vias aéreas superiores. Podem causar bronquite crônica e asma e efeitos relacionados à substância carreada: asbestose, silicose... Monóxido de carbono Formado a partir da combustão incompleta de matéria carbonada. Fonte: principalmente veículos automotores movidos à gasolina -> motores desregulados. Poluente lançado em maior quantidade. Efeitos no homem: formação de COHb -> asfixia Compostos de Nitrogênio NO e NO2 constituintes normais da atmosfera, chuva ácida. Fonte: combustão e usinas geradoras de eletricidade. Efeitos no homem: NO2 – gás irritante, lipossolúvel – enfisema e edema pulmonar NH2 + (íons nitrenium) – peroxidação lipídica 51 Hidrocarbonetos Fonte: evaporação de combustíveis e resíduos não queimados durante a combustão da gasolina, petróleo, carvão e madeira. HPAa e notro HPAs- benzo (a) pireno e nitrobenzantrone Padrões Nacionais de Qualidade do Ar CONAMA 3 Um padrão de qualidade do ar (PQAR), define legalmente o limite máximo para a concentração de um componente atmosférico que garanta a proteção da saúde e do bem estar das pessoas. Padrões primários: as concentrações de poluentes que, ultrapassadas, poderão afetar a saúde da população. Podem ser entendidos como níveis máximos toleráveis de concentração de poluentes atmosféricos, constituindo-se em metas de curto e médio prazo. Padrões secundários: concentrações de poluentes atmosféricos abaixo das quais se prevê o mínimo efeito adverso sobre o bem estar da população, assim como o mínimo dano à fauna e à flora, aos materiais e ao meio ambiente em geral. Podem ser entendidos como níveis desejados de concentração de poluentes, constituindo-se em meta de longo prazo. Chuva ácida Pode ocorrer longe da emissão. pH 4 a 5, podendo chegar a 2 Diminui o pH de lagos e rios pH= 5,9 diminui a população de animais aquáticos pH= 5,4 peixes não se reproduzem Destruição de florestas e corrosão de monumentos. Irritação do trato respiratório e mucosas. SOX -> H2SO4 NOX -> HNO3 52 Inversão térmica É um fenômeno natural que não causa poluição. Ar quente é mais leve e sobe, enquanto o ar frio é mais denso e desce, fazendo com que o ar circule e disperse os poluentes. A inversão térmica ocorre quando o ar frio é impedido de circular por uma camada de ar quente, assim os poluentes ficam “presos” na camada de ar frio, “aumentando” a poluição. SMOG SMOKE + FOG Acúmulo de poluente no ar causado por: inversão térmica, condições topográficas ou persistência atmosférica de zonas de alta pressão. -Smog oxidante ou fotoquímico – “Los Angeles“ atmosfera oxidante rica em ozônio, aldeídos e óxidos de nitrogênio. Cidades com tráfego intenso e alto índice de radiação solar. -Smog redutor “Londres“ atmosfera redutora rica em óxidos de enxofre e fuligem, provenientes da queima de carvão. Aquecimento em dias frios Efeito estufa Altas concentrações de CO2. Aumento da chuva em alguns locais. Desertificação de algumas áreas. Fusão de camadas polares. 53 Destruição da camada de ozônio Segundo a EPA – estima-se redução de 10% da camada de ozônio – cerca de 2 milhões de casos de câncer de pele por ano, além do esperado. Vem reduzindo. 54 Toxicologia Social Estuda os efeitos nocivos decorrentes do uso não médico de drogas ou fármacos, causando prejuízo ao próprio indivíduo e a sociedade. FÁRMACO – substância de estrutura química definida, que ao entrar em contato com um sistema biológico modifica uma ou mais de suas funções. DROGA - matéria-prima de origem mineral, vegetal ou animal que contem um ou mais fármacos. USO NÃO MÉDICO – exposição a uma droga pelo uso ocasional, frequente ou compulsivo, aceito ou não pelos padrões de uma sociedade. Desenvolvimento de dependência Fases de desenvolvimento do alcoolismo Estados emocionais: dor <- normal -> euforia Fase 1 – Aprendendo a usar Normal -> euforia Fase passiva Fase 2 – Procurandoos efeitos Normal -> euforia -> normal Sai da passividade Fase 3 – Preocupação com os efeitos Normal -> euforia -> dor Síndrome de abstinência Fase 4 – Procurando ser normal Dor -> normal -> dor Dependência Dependência Estado no qual o organismo só desempenha suas funções na presença da droga. Comportamento ativo de busca pelo fármaco ou droga. Caracterizada pela tolerância e síndrome de abstinência. Potencial de reforço: reforço positivo – usa pois gosta do efeito reforço negativo – usa para sair da crise Depende da via de administração. 55 Para considerar uma pessoa dependente de drogas ele deve responder positivamente a pelo menos 3 perguntas de um questionário nos últimos 12 meses. Tolerância Estado fisiológico resultante do uso regular de uma droga, em que há necessidade de se aumentar a dose para produzir o mesmo efeito ou observa-se um efeito reduzido com a dose constante. Tratamento - Pouco eficiente. - Baixa aderência (60-70% dos pacientes abandonam o tratamento nos 6 primeiros meses) - Recaída frequentes (50% nos 6 primeiros meses; 90% no primeiro ano) - Baseia-se na internação - Não é visto como doença crônica (desintoxicação) - Pouca participação dos profissionais de saúde - Psicoterapia Classificação das drogas ESTIMULANTES -cocaína/ crack -anfetaminas (fenproporex)/ Metanfetaminas (ecstasy) -anticolinérgicos (atropina, escopolamina) -antidepressivos tricíclicos (amineptina, anafranil) -nicotina DEPRESSORES -álcool -ópio (heroína, codeína, morfina, metadona, dolantina) -barbitúricos -benzodiazepínicos -GHB -solventes ALUCINÓGENOS -maconha -mescalina -LSD -cogumelos 56 Álcool Mecanismo de ação Potencializa a ação inibitória do GABA. Lobo frontal Euforia. Perda da sociabilidade, das inibições, da atenção, do julgamento e eficiência para testes. Lobo parietal Instabilidade emocional, incoordenação motora. Lobo temporal Confusão metal. Visão, equilíbrio, fala, andar. Cerebelo Inércia geral – estupor Vômitos, incontinências Troco cerebral Coma. Medula Morte. Metabolismo do álcool 57 Acúmulo de NADH e falta de NAD -> altera a via do piruvato -> formando lactato, que compete com a eliminação renal do ácido úrico (quem tem gota não deve beber) -> diminui o piruvato (que está formando lactato), causa diminuição da gliconeogênese e causa hipoglicemia. Acúmulo de acetato -> aumenta acetil CoA -> aumenta ácidos graxos -> aumenta triglicerídeos -> causa fígado gorduroso (esteatose) Síndrome de abstinência - desejo intenso por bebida alcoólica, - tremor - irritabilidade - náusea - distúrbios do sono - taquicardia - hipertensão - sudorese - percepção distorcida -convulsões - Delirium tremens - agitação severa - confusão mental - alucinações visuais - febre, sudorese intensa - taquicardia - náusea, diareia - midríase Tolerância Indução enzimática do SMOE = sistema microssomal de oxidação do etanol, é o que causa a tolerância, pois o álcool será oxidado mais rápido. Efeito do uso crônico multiplicação do nº de canais de cálcio redução do afluxo de íons cloro aumento de intensidade do impulso elétrico do nervo aumento da excitabilidade do nervo O neurônio torna-se mais excitável, de modo a corrigir os efeitos depressores do álcool. É o fenômeno de tolerância instalado. Efeitos do álcool Trato gastrointestinal Fígado = 15-30% hepatopatia grave Esteatose -> hepatite -> cirrose Risco está relacionado tanto a quantidade média quanto à duração do consumo. 58 Aumenta a secreção gástrica e pancreática, aumenta o risco de pancreatite, gastrite e hemorragia. Lesão do intestino delgado = diarreia, perda de peso e deficiência de vitaminas. Efeitos crônicos cirrose micronodular do fígado carcinoma hepatocelular Sistema nervoso Tolerância, dependência psíquica, dependência física síndrome de abstinência. Neurotoxicidade que tem início com parestesias distais nas mãos e pés, distúrbios da marcha e ataxia. Outros distúrbios = demência e doença desmielinizante (mais rara). Síndrome de Wernicke-Korsakoff (rara) = paralisia dos músculos oculares, ataxia e estado de confusão que pode progredir para coma e morte. Sistema cardiovascular Miocardiopatia por ruptura da membrana, redução da função da mitocôndria e do retículo sarcoplasmático, acúmulo de fosfolipídeos e ácidos graxos e supra-regulação dos canais de cálcio dependentes de voltagem. Arritmias atriais e ventriculares por anormalidades no metabolismo do potássio e magnésio e liberação de catecolaminas. Hipertensão em 5% das pessoas que bebem + de 3 drinques/dia. Sangue Hematopoese afetada por: distúrbios metabólicos, nutricionais e medulares. Anemias leves por deficiência de ac. fólico e anemia ferropriva causada pelas hemorragias. Anormalidades em plaquetas e leucócitos responsáveis pelo comprometimento hemostático e maior frequência de infecções. Sistema endócrino Ginecomastia e atrofia testicular. Desequilíbrio hidroeletrolítico, induzido por diarréia e vômito bem pela inibição do hormônio antidiurético. Hipoglicemia, provavelmente, por redução da gliconeogênse hepática. Síndrome alcoólica fetal 1 – retardo do crescimento corporal. 2 - microcefalia. 3 – coordenação inadequada. 4 – desenvolvimento deficiente da região facial média. 5 – anomalias articulares de menor gravidade. 6 – defeitos cardíacos e retardo metal. 59 Tabaco O tabagismo é hoje um dos principais problemas de saúde pública. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), atualmente ocorrem quatro a cinco milhões de óbitos devido ao consumo de tabaco, representando 8% da mortalidade geral mundial. O tabagismo está diretamente relacionado com o agravamento de doenças: cardiovasculares pulmonares circulatórias gastrointestinais câncer teratogênese O tabaco é uma planta da família das Solanaceas da qual existem diversas variedades, a principal é a Nicotina tabacum L. O princípio ativo é a nicotina, um alcaloide isolado em estado puro em 1928 por Ponsselt e Reiman. A nicotina é uma base volátil e incolor com estrutura pirrolidinica. Cigarro – pH ácido (5,5 – 6,0) -> melhor absorção nos alvéolos Cigarro curado em fornos. Charuto e cachimbo – pH alcalino (7,5 – 8,6) -> favorece absorção na mucosa (boca) Tabaco curado ao ar livre. Fumaça A fumaça do cigarro é uma mistura de aproximadamente 4.720 substâncias tóxicas diferentes. A fumaça do cigarro é composta por duas fases, gasosa e particulada, sendo que as substâncias se distribuem nestas de acordo com suas propriedades físico- químicas. Fase gasosa Composta por monóxido de carbono, amônia, acroleína, acetaldeído, dimetilnitrosamina, acetonitrila, ácido cianítrico. É a fase que o fumante passivo se expõe. Fase particulada Composta por nicotina, alcatrão, fenol, cresóis benzo(a) pireno, benzo(a) antraceno, nitrosornicotina, cádmio. 60 Formas de uso do tabaco cigarro charuto bidi (beedi) cachimbo rapé tabaco de mascar Propriedades farmacocinéticas da nicotina A nicotina é o ingrediente mais ativo da fumaça do cigarro e um dos agentes tóxicos mais potentes e rapidamente fatais que se conhece. DL50 para homens= 40 a 60 mg Doses de 4 mg já determinam sintomatologia grave. O fumo de 1 ou 2 cigarros = 0,3 – 1mg de nicotina. Cigarros provocam: Cigarros provocam o aumento da frequência cardíaca, aumento da PA e aumento da frequência respiratória. A temperatura e a irrigação sanguínea cutânea diminuem. Vias de introdução e absorção da nicotina CIGARRO - pH ácido (5,5) a nicotina está na forma não protonada, sendo melhor absorvida nos alvéolos pulmonares Por isso a incidência de câncer pulmonar é maior emfumantes de cigarro. Charuto e cachimbo – pH alcalino (8,5) a nicotina está protonada, sendo rapidamente absorvida pela mucosa bucal. Por isso a incidência de câncer bucal é maior em fumantes de charuto e cachimbo. 61 Efeitos tóxicos do tabagismo Coronariopatia e outras formas de doença vascular periférica. Nicotina -> neurônio adrenérgico -> aumento da liberação de noradrenalina e adrenalina -> vasoconstrição -> aumento da FC -> aumento da PA -> agem como mediadores no aumento de ácidos graxos livres no soro 62 Bronquite crônica e enfisema Substâncias irritantes: acroleína, fenol, cresol, etc Inibem os movimentos ciliares do epitélio brônquico Acúmulo de secreções e bactérias, deficiência fagocitária dos macrófagos Inflamação e infecção bronquiolar e bronquial O processo inflamatório cresce, se espalha e causa fibrose do parênquima e dos vasos Todo esse processo inflamatório crônico Diminui a luz dos brônquios finos e na inspiração o ar consegue entrar nos alvéolos, mas, na expiração os bronquíolos se fecham totalmente Distensão dos alvéolos e seu rompimento Enfisema pulmonar Câncer O fumo contém cerca de 80 substâncias cancerígenas, entre as quais se destacam os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (em especial o benzopireno) e nitrosaminas (voláteis e não voláteis). Efeitos deletérios na gravidez O cigarro durante a gravidez pode causar: Aborto Placenta prévia Deslocamento de placenta 63 Desenvolvimento intelectual e emocional retardados Maior frequência de baixa estatura inferior Malformações congênitas Fumante apresenta mais complicações durante o parto e têm o dobro de chances de ter um bebê de menor peso e menor comprimento. Com um único cigarro fumado acelera em poucos minutos, os batimentos cardíacos do feto, devido ao efeito da nicotina sobre o seu aparelho cardiovascular. A mãe que fuma durante a amamentação, a nicotina passa pelo leite que é ingerido pela criança. Indução enzimática Fumantes biotransformam diversos fármacos mais rapidamente, por causa da indução de enzimas da mucosa intestinal ou do fígado pelos hidrocarbonetos da fumaça do tabaco. O benzopireno induz as enzimas do citocromo P-450. Exemplo de fármacos afetados: antipirina, cafeína, imipramina, propanolol, teofilina e warfarina. Tolerância, dependência e abstinência A tolerância se desenvolve para alguns efeitos da nicotina como, por exemplo, tonturas, náuseas, vômitos, sudorese e hipotensão, observados em quem inicia o hábito de fumar. É provável que a tolerância se deva basicamente a alterações farmacodinâmicas dos receptores nicotínicos. A nicotina é a responsável pela dependência ao tabaco. A nicotina liberada, ao fumar um cigarro, induz ao mesmo tipo de dependência que os outros fármacos psicoativos. Produz efeitos euforizantes, que reforçam a dependência ao tabaco. Alcança o cérebro sete segundos após a inalação da fumaça. Principais sintomas da abstinência Transtornos do sono (sonolência, insônia) Náusea Irritabilidade Fadiga Cefaléia Ansiedade Dificuldade na concentração e coordenação psicomotora Ganho de peso Redução da F.C. e da P.A. Aumento do fluxo sanguíneo periférico 64 Alternativas para parar de fumar Goma de mascar com nicotina – diminuindo os sintomas da abstinência. Skin Paches – são adesivos que colados à pele, liberam mais nicotina do que a goma de mascar. Spray nasal – este spray libera menos nicotina que a goma e os patches, mas chega mais rápido ao sistema circulatório. Inalante – o inalante tem a mesma forma do cigarro, o que leva o indivíduo a achar que está fumando, pois imita o gesto mão-para-boca do fumante só que com 1/3 da nicotina do cigarro. Cigarro eletrônico – proibido pela ANVISA em 2009 Zyban – este é um método sem nicotina, trata-se de uma droga antidepressiva que auxilia nas crises de abstinência. Todos estes métodos devem ser receitados e ter acompanhamento médico. Drogas ilícitas Em pequenas quantidades, geralmente os estimulantes fazem o usuário se sentir eufórico, energético, falador, mentalmente alerta, especialmente para as sensações de visão, audição e tato. Eles também podem diminuir temporariamente a necessidade de comer e dormir. Alguns usuários acham que os estimulantes os ajudam a realizar tarefas físicas e intelectuais mais rapidamente. Entretanto, a exposição repetida provoca alterações adaptativas disseminadas no cérebro (neuroadaptação). Em consequência, o uso de estimulantes pode tornar-se compulsivo, causando adicção (dependência psicológica), dependência e tolerância, levando o indivíduo a aumentar a dose para obter o efeito desejado e elevando o risco de overdose e efeitos secundários graves, algumas vezes fatais. Estimulantes do SNC Toda substância utilizada voluntariamente com a finalidade de obtenção de estados consciência, caracterizados por euforia decorrente da estimulação do Sistema Nervo Central. Em nosso meio são utilizadas drogas como cocaína e anfetamínicos. Dependência (dependência física) Consiste na necessidade sempre presente, a nível fisiológico, o que torna impossível a suspensão brusca das drogas. Essa suspensão acarretaria a chamada crise de “abstinência”. A dependência é o resultado da adaptação do organismo, independente da vontade do indivíduo. 65 Adicção (dependência psicológica) Em estado de adicção, o indivíduo sente um impulso irrefreável, tem que fazer uso das drogas a fim de evitar mal-estar. A adicção indica a existência de alterações psíquicas que favorecem a aquisição do hábito. Cocaína Preparo da cocaína Obtenção do cloridrato de cocaína e do crack 66 Padrões de uso Injetável Inalação Fumo (crack) Neurobiologia Causa aumento de dopamina, pois inibe sua receptação resultando em euforia e bem estar. No entanto a dopamina também atua no S.N. Simpático, causando hipertensão, arritmia e até infarto (efeito adrenérgico). A cocaína inibe a receptação de Dopamina na fenda sináptica, desta forma, aumentando a concentração de Dopamina na fenda sináptica, o que ocasiona os estados de euforia etc, além de também causar hipertermia. A Cocaína, além de atuar no sistema Dopaminérgico, também atua no sistema simpático inibindo a receptação de noradrenalina. O aumento dos níveis de noradrenalina causa hipertensão, arritmia cardíaca, infarto agudo do miocárdio e possibilidade de hemorragia cerebral. Grande parte dos males da cocaína é pelo seu efeito adrenérgico, visto que o seu efeito simpático é extremamente exacerbado, explicando o risco de morte. Como o efeito dopaminérgico da cocaína leva a um estado de euforia, acaba gerando tolerância no indivíduo, fazendo com que haja a necessidade de maiores quantidades da droga. A tolerância doparminérgica não se instala nas mesmas proporções que se instala no simpático, por isso o indivíduo pode ter uma overdose de cocaína pelos efeitos adrenérgicos da droga. Efeitos adversos A curto prazo os efeitos fisiológicos do uso de cocaína incluem constricção dos vasos sanguíneos, pupila dilatada e aumento da temperatura corporal, frequência cardíaca e pressão sanguínea. Grandes quantidades de cocaína podem intensificar os efeitos estimulantes, mas também podem levar a comportamento errático, bizarro e violento. Alguns usuários de cocaína relatam sentimentos de agitação, irritabilidade, ansiedade, pânico e paranoia. Os usuários podem também apresentar tremores, vertigem, e contrações musculares. Pode haver também complicações médicas severas associadas com abuso de cocaína. Alguns dos efeitos mais frequentes são: distúrbios do ritmo cardíaco, ataques cardíacos, efeitos neurológicos, acidentes vasculares cerebrais, convulsões,
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