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Toxicologia Ocupacional Prof. José Luiz da Costa jose.jlc@fcf.unicamp.br Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Ciências Farmacêuticas Disciplina FR804 – Toxicologia Geral mailto:jose.jlc@fcf.unicamp.br Áreas de atuação da Toxicologia Social Ocupacional Ambiental Alimentos Medicamentos Toxicologia Higiene Ocupacional ✦ Higiene Ocupacional • Ciência dedicada ao reconhecimento, avaliação e controle dos riscos ocupacionais e estresse, originados no ou do local de trabalho, que podem causar doença ou significante desconforto ao trabalhador. • Agentes químicos, físicos, biológicos e outros (ergonômicos, estresse) Toxicologia Ocupacional ✦ Área de atuação da toxicologia que dedica-se ao estudo dos efeitos nocivos produzidos pela interação dos agentes químicos contaminantes do ambiente de trabalho com o indivíduo exposto. ✦ Objetivo principal: prevenção de alterações da saúde dos trabalhadores expostos à substâncias químicas no ambiente de trabalho. Exposição Ocupacional Exposição Ocupacional ✦ Situação de exposição a um agente químico, decorrente de uma atividade profissional, em que o trabalhador tem contato de forma tal que há possibilidade de produção de efeitos sobre a superfície do organismo ou de penetração e produção de efeitos sistêmicos, de curto, médio ou longo prazo. Exposição Ocupacional a Substâncias Químicas ✦ Gases, líquidos e aerodispersóis • Aerodispersóis • Aerossol: material particulado suspenso no ar, com diâmetro < 100 m. • Poeiras: partículas sólidas, com diâmetro > 1 m • Fumos: partículas sólidas, com diâmetro < 1 m • Fumaça: partículas sólidas ou líquidas originadas da combustão incompleta de materiais orgânicos, com diâmetro < 1 m. • Névoas (neblinas): partículas líquidas com 0,1 m < diâmetro < 100 m. Principais Vias de Exposição ✦ Respiratória: mais importante • Gases, vapores e partículas ✦ Cutânea • Líquidos (solventes orgânicos) ✦ Oral • Partículas (deglutidas com muco) Toxicologia Ocupacional Exposição ao xenobiótico Dose Interna Efeitos decorrentes da exposição Monitorização do ambiente Monitorização biológica Monitorização biológica de efeito Monitorização Ambiental • Avaliação quali e quantitativa de agentes tóxicos no ambiente de trabalho para estimar a exposição ambiental e o risco à saúde, por comparação dos resultados com referências apropriadas. Monitorização Ambiental ✦Preocupa-se com a presença de xenobióticos no ambiente de trabalho, mas FORA do organismo do trabalhador. ✦Deve ser realizada sistematicamente, ao longo do tempo; ✦É baseada em amostragens (estatística), podendo fornecer estimativas bastante próximas da realizada da exposição. Dispositivos de coleta Dispositivos de coleta Monit. Ambiental de praguicidas utilizados em estufas de flores Dispositivos de coleta Monit. Ambiental de praguicidas utilizados em estufas de flores Dispositivos de coleta Monit. Ambiental de praguicidas utilizados em estufas de flores Monit. Ambiental de praguicidas utilizados em estufas de flores Fatores Relevantes na Monitorização Ambiental Atividades✦ /funções exercidas pelos trabalhadores; Área ✦ ou local de trabalho; Número ✦ de trabalhadores no local de trabalho; Movimentação ✦ dos trabalhadores e dos materiais (fontes de gases, vapores, poeiras); Condições ✦ de ventilação, temperatura e pressão atmosférica; Ritmo ✦ de produção; Presença ✦ de outros agentes químicos que possam interferir na avaliação. Concentração no Ar Exposição Estimada Exposição Real Dose X Efeito Resposta (da população) Organismo do Trabalhador Exposição Ambiental Efeito Biológico LT Dose Interna IBMP Monitorização Biológica Monitorização Ambiental Limites de exposição ocupacional ✦ Legislação brasileira: • Portaria 3214/1978, Minis. Trabalho e Previdência. • NR-15, anexo 11 - lista de substâncias insalubres e seus respectivos limites de tolerância. • Limites de Tolerância: é a concentração média máxima à qual todos os trabalhadores podem ficar continuamente expostos, dia-após-dia, 8 h/dia, 48 h/semana, sem apresentar efeitos nocivos. • Anilinia LT = 4 ppm (absorção pela pele) • Nitrobenzeno LT = não especificado Limites de exposição ocupacional ✦ American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) • Threshold Limit Values (TLV’s): referem-se às concentrações de agentes químicos dispersos na atmosfera e representam condições sob as quais supõe-se que, quase todos os trabalhadores podem estar expostos, dia após dia, sem efeitos adversos à saúde. • Os TLV’s são recomendações (guias de boas práticas no trabalho). Observações sobre os TLV - ACGIH ✦ Refere-se a substâncias dispersas no ar, e não a líquidos ou sólidos ✦ Não há garantia absoluta, pois são valores supostamente seguros de exposição ✦ Trata-se de quase todos os trabalhadores. Os mais sensíveis ou susceptíveis não estão protegidos. ✦ Referem-se a trabalhadores, indivíduos adultos e com condição de saúde compatível com o trabalho, excluindo portando idosos, crianças, doentes, etc. ✦ Não faz distinção quanto ao gênero. ✦ No caso de mulher grávida é aplicado à mulher, e não à criança ou feto. Observações sobre os TLV - ACGIH ✦ TLV-TWA Threshold Limit Values–Time-Weight Average • concentração média ponderada pelo tempo ✦TLV-STEL Threshold Limit Values – Short- Term Exposure Limit • limites de exposição de curto período ✦ TLV-C Threshold Limit Values – Ceiling • Teto-limite de exposição (limite máximo) TLV-TWA ✦ TLV-TWA = time-weight average (concentração média ponderada pelo tempo) • Aplicado a substâncias que produzem efeito a médio e longo prazo, podendo ser a exposição ser ligeiramente acima do TLV por curto período, com correspondente período abaixo do valor estipulado. Na média, o limite deve ser obedecido. • Anilina: TLV-TWA = 2 ppm (absorção pela pele) Anilinia: LT = 4 ppm (valor presente na NR-15) • Nitrobenzeno: TLV-TWA = 1 ppm (absorção pela pele) Nitrobenzeno: LT = não especificado na NR-15 TLV-STEL ✦ TLV-STEL = short-term exposure limit (limites de exposição de curto período) • Referem-se a concentrações que os trabalhadores podem estar expostos continuamente por curto período. Para substâncias que podem provocar: irritação, lesão tecidual crônica ou irreversível, narcose que comprometa seguraça. • Estes valores podem ser atingidos por 4 vezes/dia, 15 min duração, intervalos de 60 min. • Para substâncias sem STEL definido: 3 x o TLV-TWA (respeitando-se o TWA ao final do dia) • Acetonitrila: TLV-TWA = 40 ppm, TLV-STEL = 60 ppm • Chumbo: TLV-TWA = 0,05 mg/m3, TLV-STEL = 0,15 mg/m3 (calculado) TLV-C ✦ TLV-C (ceiling = teto) • São concentrações de substâncias químicas de elevada toxicidade ou risco na atmosfera que não podem ser ultrapassadas em momento algum durante a jornada de trabalho. • acetaldeído: TLV-C = 25 ppm • acroleína: TLV-C = 0,1 ppm TLV’s Limitações da Monitorização Ambiental Não ✦ representa dose interna (vias). As ✦ redes de monitoramento não representam as condições de exposição (ar). Exige grande ✦ amostragem. Não ✦ é simples e pode ser caro. Características ✦ da substância (volatilidade, tamanho de partículas, etc). Monitorização Biológica ✦Medida e avaliação de substâncias químicas ou de seus produtos de biotransformação ou de algum parâmetro bioquímico para estimar a exposição e o risco à saúde, por comparação com referências apropriadas Indicador Biológico (Bioindicador) ✦Toda substância ou seu produto de biotransformação, assim como qualquer alteração bioquímica precoce, cuja determinação nos fluidos biológicos, tecidos ou ar exalado, avalie a intensidade da exposição e/ou da intoxicação. • Bioindicador de dose interna x Bioindicador de efeito Bioind. Dose Interna Bioind. de Efeito Toxicocinética Toxicodinâmica Bioindicador de Dose Interna ✦O bioindicador tem relaçãodireta coma intensidade da exposição (ou da absorção) e pode ter diferentes significações. Pb no ambiente de trabalho P b -S g [ ] estireno no ar A c. M an d é li co - U Bioindicador de Dose Interna Própria substância inalterada✦ • Ex.: pentaclorofenol na urina, Pb no sangue Produto de ✦ biotransformação Ex.: ácido mandélico na urina (estireno), ácido • hipúrico na urina (tolueno), ácido trans,trans mucônico na urina (benzeno) Biotransformação do Tolueno CH3 CH2OH CHO COOH CH3 OH CH3 OH CH3 OH CONHCH2COOH C O glicuronídeo tolueno álcool benzílico benzaldeído ácido benzóico Ácido hipúrico benzoil glicuronídeo cresol (31 a 80%) Bioindicador de Efeito ✦ Pode ser definido como uma alteração bioquímica ou fisiológica no organismo que, dependendo da magnitude, pode ser relacionada a uma potencial alteração da saúde ou presença de doença. ✦ São alterações precoces, que podem ser mensuradas e relacionadas com a dose interna (exposição). ✦ Devem sempre refletir modificações precoces e reversíveis, que podem predizer a resposta nociva tardia (doença) causada pela exposição ao agente tóxico. Bioindicador de Efeito ✦Exemplos de Bioindicadores de Efeito: • % Carboxihemoglobina no sangue (monóxido de carbono) • % Metemoglobina no sangue (anilina, nitrobenzeno, ...) • Atividade das colinesterases (praguicidas organofosforados e carbamatos) • Ácido delta-aminolevulínico na urina (chumbo) Variabilidade dos Bioindicadores ✦ Causas Fisiológicas ✦ Causas Ambientais ✦ Causas Patológicas ✦ Causas Toxicocinéticas ✦ Variações associadas à coleta e conservação das amostras Variabilidade dos Bioindicadores Causas Fisiológicas ✦ Idade: • Metabolismo diminui com o aumento da idade: biotransformação e eliminação diminuem e t1/2 aumenta. • Substâncias que acumulam (Cd, Pb). ✦ Sexo: • Síntese do heme mais desenvolvida na mulher. ✦ Variações circadianas: • Atividade hipotalâmica varia com o período do dia, alterando a bioquímica do organismo. • Ex.: ALA-U: excreção maior no período vespertino; Hg-U: maior eliminação pela manhã Variabilidade dos Bioindicadores Causas Fisiológicas ✦ Dieta: • Dieta rica em lipídeos, aumenta a concentração de lipídeos no sangue e aumenta o t1/2 de substâncias lipossolúveis, altera distribuição e biotransformação. • Regra geral: evitar coleta pós prandial. ✦ Gravidez: • Aumento do catabolismo. • Retenção de água. Variabilidade dos Bioindicadores Causas Ambientais ✦ Dieta: • Alimentos contaminados • Peixes contaminados com Hg. ✦ Ingestão de bebidas alcóolicas: • Alterações na toxicocinética de várias substâncias, como solventes orgânicos. ✦ Hábito de fuma: • Alterações nos níveis de vários indicadores biológicos, como COHb, tiocinato-U, acrilonitrila-U, metais, entre outros. Variabilidade dos Bioindicadores Causas Ambientais Variabilidade dos Bioindicadores Causas Patológicas e Toxicocinéticas Doenças hepáticas✦ Doenças renais✦ Anemias✦ Variações interindivíduais✦ Variações associadas à coleta e conservação da amostra ✦ Hemoconcentração: coleta de sangue (garrote). ✦ Contaminação: chumbo presente no vidro do tubo de coleta ou vidraria; tolueno presente no gel do tubo de coleta de soro. ✦ Anticoagulantes: Oxalato e citrato inibem a acetilcolinesterase. ✦ Precipitação ou co-precipitação em amostras de urina. ✦ Adsorção: Pentaclorofenol adere em plásticos. ✦ Evaporação. ✦ Degradação química. Quando Realizar a Monitorização Biológica ✦ Concentração no ar muito instáveis, variações com o tempo, diferentes nos diversos locais da empresa. ✦ Carga de trabalho muito intensa. ✦ Quando agente tóxico pode ser absorvido por outra via que não a respiratória (p. ex.: praguicidas). ✦ Substâncias com meia-vida biológica longa ou que sofram acúmulo no organismo. Quando Realizar a Monitorização Biológica ✦ Exposição extra-ocupacional à substância química. ✦ Quando a quantidade absorvida varia por fatores interindividuais (idade, sexo, peso, etc). ✦ Variação de hábitos entre os trabalhadores. Vantagens da Monitorização Biológica sobre a Ambiental Avalia a exposição global do trabalhador.✦ Considera ✦ todas as vias de introdução dos agentes químicos; O ✦ indivíduo é o monitor da sua exposição. Avalia ✦ melhor o risco da exposição. Avalia ✦ se há risco aumentado no trabalho devido à exposição em trabalho anterior Mais ✦ adequada em casos de exposição a agentes químicos de meia vida biológica longa. Limitações da Monitorização Biológica ✦ Inexistência de bioindicador adequado (substâncias de efeito principal local ou por desconhecimento da toxicodinâmica/cinética). ✦ Impossibilidade de acesso ao material biológico sem risco para o trabalhador. ✦ Falta de estudos de toxicocinética que permitam estabelecer critérios de amostragem para todas as substâncias. ✦ Não estabelecimento da concentração máxima admissível do bioindicador (concentração segura para a exposição ocupacional). Limitações da Monitorização Biológica ✦ Inexistência de métodos analíticos com condições adequadas para análise rotineiras; ✦ Inespecificidade do bioindicador que comprometa sua aplicação ou ausência de relação linear entre a intensidade da exposição e/ou efeito e a magnitude do bioindicador. Interpretação dos Resultados da Biomonitorização ✦ Valores de Referência (VR) • São valores (concentrações) baseados em um modelo específico de distribuição derivado de resultados analíticos (valores de referência), obtidos de amostras (amostras de referência) de uma população não-exposta ocupacionalmente ao xenobiótico (população de referência). • Características da população de referência: excetuando a exposição ocupacional, deve ser o mais similar possível da população exposta a ser constituída de pessoas consideradas sadias. Interpretação dos Resultados da Biomonitorização Valores de Referência (VR)✦ São • valores (concentrações) baseados em um modelo específico de distribuição derivado de resultados analíticos (valores de referência), obtidos de amostras (amostras de referência) de uma população não-exposta ocupacionalmente ao xenobiótico (população de referência). Características da população de referência:• excetuando a exposição ocupacional, deve ser o mais similar possível da população exposta a ser constituída de pessoas consideradas sadias. 0 10 20 30 40 50 ALA-D (U/L) fr e q u e n c y 31.0 36.3 41.6 46.9 52.2 57.5 62.8 68.1 73.4 78.7 Interpretação dos Resultados da Biomonitorização Índice Biológico Máximo Permitido (IBMP)✦ É o valor máximo do • bioindicador para o qual se supõe que a maioria das pessoas ocupacionalmente expostas não corre o risco de dano à saúde. A ultrapassagem deste valor significa exposição excessiva.• Portaria SSST n• o. 24, de 29/12/1994 NR • 7 - Programa de Controle Médico de Sau ́de Ocupacional Apresenta• os VR e IBMP vigentes no Brasil http• ://trabalho.gov.br/images/Documentos/SST/NR/NR7.pdf NR 7 (Portaria no. 24) Interpretação VR & IBMP Resultados dos Exames Providências Inferiores ou iguais ao VR Nenhuma providência precisa ser tomada Próximos ou iguais ao IBMP Contatar o trabalhador/empregador Superiores ao IBMP Contatar o trabalhador/empregador Avaliar o ambiente Repetir a Biomonitorização Afastamento do trabalhador se confirmar a exposição excessiva Atenção! ✦ A Monitorização Biológica é um procedimento preventivo. ✦ Deve ser realizada de forma regular e repetitiva. ✦ Não deve ser confundida com os procedimentos que visam diagnóstico da doença.
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