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INTOXICAÇÃO POR METAIS Abreu Dias Felino Sombe TOXICOLOGIA O QUE É INTOXICAÇÃO ? É um processo patológico causado por substâncias endógenas ou exógenas, caracterizado por desequilíbrio fisiológico, consequente das alterações bioquímicas no organismo. FASES DA INTOXICAÇÃO REVISÃO QUÍMICA O QUE SÃO METAIS ? SÃO TODAS SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS QUE APRESENTAM AS SEGUINTES CARACTERÍSTICAS: 1- Alta condutividade térmica e elétrica 2- Maleabilidade (Possuem a capacidade de serem moldados sob formato de lâminas ou folhas ) 3- Ductilidade (Podem ser transformados em fios. Ex: uma amostra de prata de 100g pode se tornar um fio de 200m de comprimento) 4- Brilho OS METAIS NA TABELA PERIÓDICA É IMPORTANTE SABER QUE : A maior parte dos metais pode ser encontrada na natureza junto de outros elementos químicos sob forma de minérios. Alguns podem ocorrer em sua forma pura, em razão de serem menos reativos e menos suscetíveis a processos de degradação. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS METAIS ESTADO FÍSICO: São sólidos em temperatura ambiente, excepto o mercúrio que é líquido, e o gálio, que pode se tornar líquido em torno de 30ºC. BRILHO MALEABILIDADE: Possuem a capacidade de serem moldados sob formato de lâminas ou folhas. DUCTIBILIDADE: Podem ser transformados em fios. Ex: uma amostra de prata de 100g pode se tornar um fio de 200m de comprimento. ↑ CONDUTIBILIDADE DE CALOR E ELETRICIDADE: A alta condutividade se deve à presença de eletrões livres na estrutura do sólido metálico. DENSIDADE: Geralmente possuem alta densidade e são pesados. O ósmio é o elemento conhecido de maior densidade (22, 61g/cm3), enquanto o Lítio é o metal menos denso (0,54g/cm3). PONTO DE FUSÃO: ↑ PONTO DE EBULIÇÃO: ↑ DUREZA São duros. As únicas exceções são o SÓDIO e o POTÁSSIO, que são macios. PONTO DE FUSÃO E EBULIÇÃO DOS METAIS: Apresentam altas temperaturas de fusão e ebulição. A exceção é o mercúrio, que possui os menores pontos de fusão e ebulição conhecidos, e o sódio e o potássio, que têm baixos pontos de fusão. PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS METAIS As propriedades químicas dos metais se referem à sua eletropositividade e reatividade. Geralmente têm caráter eletropositivo e formam catiões com facilidade. Essa tendência é justificada pela baixa energia de ionização característica desse grupo. Isso significa que os metais possuem alta tendência em perder eletrões durante uma reação química, sendo facilmente oxidados e originando iões positivos de diferentes valência. CLASSIFICAÇÃO DOS METAIS METAIS PESADOS: Possuem altas densidades e são tóxicos mesmo em baixas concentrações. Ex.: Arsênio, Cádmio Chumbo, Mércúrio... METAIS QUEBRADIÇOS: Não apresentam ductibilidade e maleabilidade, não podendo ser transformados em folhas ou fios. Ex: Cromo, Manganês, O gálio, bismuto… METAIS NOBRES : Pouco reativo e não são facilmente oxidados, geralmente são preciosos e de rara ocorrência natural. Ex: O ouro, a platina, o ródio, o irídio e o paládio. METAIS REFRATÁRIOS: São altamentes resistentes ao desgaste e altas temperaturas. Seus pontos de fusão ultrapassam 2000ºC. Ex.: Nióbio, Rênio, Tungstênio METAIS FERROMAGNÉTICOS: Magnetizam-se fortemente, sendo atraídos por ímãs quando na presença de um campo magnético. Exemplo: O ferro METAIS ESSENCIAIS: São aqueles elementos que desemprenha funções metabólicas nos organismos vivos, como, o ferro, zinco, magnésio, cobre, cálcio, potássio, sódio, níquel, cobalto… INTOXICAÇÃO POR METAIS VISÃO GERAL DA TOXICOLOGIA DE METAIS METAIS COMO AGENTES TÓXICOS MECANISMOS QUÍMICOS DA TOXICOLOGIA DOS METAIS (TOXICODINÂMICA) Como os metais são muito reativos em sua forma iónica, podem interagir com sistemas biológicos da seguinte forma: 1- Inibição de enzimas 2-Agindo como mimetizadores de metais essenciais (ligando-se à proteínas) 3-Dano ao DNA 4-Expressão genética 5-Estresse oxidativo PROTEINAS DE LIGAÇÃO A METAIS E TRANSPORTADORES DE METAIS Proteínas com propriedades de ligação a metais desempenham papéis especiais no transporte de determinados metais essenciais, e metais tóxicos podem interagir com essas proteínas por meio do mimetismo. FACTORES DE IMPACTO NA TOXICIDADE DOS METAIS FACTORES RELACIONADOS À EXPOSIÇÃO: • Dose • Via • Duração e frequência da exposição FACTORES RELACIONADOS AO PACIENTE: • Idade no momento da exposição • Sexo • Capacidade de biotransformação TRATAMENTO DA INTOXICAÇÃO POR METAIS O tratamento é utilizado nalgumas vezes para prevenir ou até para tentar reverter sua toxicidade. 1º Evitar a exposição (Prevenção) 2º A estratégia típica é administrar QUELANTES DE METAL que irão complexá-lo e aumentar a sua excreção. PRINCIPAIS METAIS TÓXICOS (Metais pesados) Arsênio Cádmio Chumbo Mercúrio Níquel METAIS ESSENCIAIS COM POTENCIAL PARA TOXICIDADE COBRE FERRO ZINCO METAIS USADOS NA TERAPIA MÉDICA TÓXICO Alumínio Lítio Platina INTOXICAÇÃO POR MERCÚRIO MERCÚRIO É conhecido também como prata viva. Encontra-se no estado líquido na temperatura ambiente O vapor de Mercúrio é muito mais perigoso do que a sua forma líquida (𝐻𝑔0) O metal pode se combinar com outros elementos (Cloro, enxofre ou oxigênio) para formar sais inorgânicos mercurosos (𝐻𝑔+) ou mercúrico (𝐻𝑔2+). EPISÓDIOS HISTÓRICOS APLICAÇÕES DO MERCÚRIO EXPOSIÇÃO DO MEIO AMBIENTE AO MERCÚRIO A emissão do mercúrio para o meio ambiente podem ser Naturais ou antropogênicas (actvidades humanas). O MERCÚRIO EXISTE EM 3 FORMAS QUÍMICAS DIFERENTES EXPOSIÇÃO HUMANA AO MERCÚRIO Alimentar (Peixe (principal fonte e mais relevante),água, atmosfera) Ocupacional • Exposição do trabalhador nas indústrias durante a produção vários aparelhos científicos, aparelhos de controle elétrico, extração de ouro.. Acidental • Quebra de frascos contendo mercúrio, aparelhos médicos, barômetros… EXEMPLO DE EXPOSIÇÃO HUMANA TOXICOCINÉTICA DO MERCÚRIO TOXICODINÂMICA Inibição enzimática e alterações das membranas celulares através de reções com grupos sulfidrilas, carboxíla, fosforila e amida. Diferentes fontes de mercúrio, vias de exposição e eliminação e efeitos principais CARACTERÍSTICA CLÍNICA DA INTOXICAÇÃO POR MERCÚRIO O padrão clínico da intoxicação por mercúrio depende dos seguintes fatores: Forma química do Mercúrio (Orgânico, inorgânico e elementar/metálico) Via de Exposição Intensidade de Exposição (Aguda ou Crônica) EFEITOS TÓXICOS DO METILMERCÚRIO E O SEU CICLO DE MOVIMENTAÇÃO NO AMBIENTE MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS DEPENDENTES DA CONCENTRAÇÃO DE MERCÚRIO MONITORAMENTO DOS NÍVEIS DE EXPOSIÇÃO AO MERCÚRIO INTOXICAÇÃO POR CHUMBO O chumbo é um metal facilmente absorvido Se for ingerido é particularmente nocivo às crianças porque elas absorvem mais de 50% do chumbo dos alimentos, enquanto os adultos absorvem cerca de 15%. Uma barreira hematoencefálica mais permeável em crianças proporciona elevadasuscetibilidade a danos cerebrais. O chumbo pode induzir uma série de efeitos adversos em humanos dependendo da dose e da duração da exposição. A maior parte do chumbo absorvido (80%-85%) é incorporada aos dentes em desenvolvimento e aos ossos, onde compete com o cálcio, se liga a grupos fosfatos e possui uma meia-vida de 20 a 30 anos. Cerca de 5% a 10% do chumbo absorvido permanece no sangue e o restante é distribuído pelos tecidos moles. O excesso de chumbo é tóxico para os tecidos nervosos em adultos e crianças; as neuropatias periféricas predominam em adultos enquanto os efeitos centrais são mais comuns em crianças. FONTES DE EXPOSIÇÃO AO CHUMBO Tinta à base de chumbo Solo Mineração e extração de Chumbos Queima de Baterias Alimentos cotaminados Água contaminada Práticas recreativas de tiro Carregamento manual de munição (pistolas) Solda Fabricação de Joias, de Cerâmica, de armas TECIDOS ALVO AFETADOS PELA INTOXICAÇÃO POR CHUMBO Sistema ReprodutivoSistema Digestório SNC SNP Sistema Cardiovascular Sistema imunológico Sistema esquelético TOXICODINÂMICA DO CHUMBO 1-Se liga a grupos sulfidrila em proteínas e interfere no metabolismo do cálcio, provocando toxicidade hematológica, esquelética, neurológica, GI e renal. 2-Inibição da Actividade enzimática Interfere na ação de duas enzimas envolvidas na síntese do grupo heme : ácido aminolevulínico desidratase e delta ferroquelatase. Inibe as ATPases sódio e potássio dependentes nas membranas celulares, um efeito que pode aumentar a fragilidade dos glóbulos vermelhos, causando hemólise. Afeta todo sistema neurotransmissor no cérebro, incluindo sistemas glutamatérgico, dopaminérgico e colinérgico. Efeitos neurológicos, Neurocomportamentais e desenvolvimento em criaças Sintomas de encefalopatia pelo chumbo: Na fase inicial, começa com Letargia Vômitos Irritabilidade Perda do Apetite e tonturas Nível reduzido de consciência, que pode levar ao coma e à morte. Sequelas que podem resultar da recuperação da intoxicação por chumbo em crianças Epilepsia Retardo Mental Neuropatia óptica e cegueira INDICADORES PARA AVALIAR OS EFEITOS NEUROLÓGICOS ADVERSOS EM CRIANÇAS Os indicadores mais sensíveis dos resultados neurológicos adversos são: 1-Testes psicomotores 2-Índices de desenvolvimento mental 3-Medicões do quociente de inteligência (QI) EFEITOS NEUROLÓGICOS EM ADULTOS Neuropatia periférica •Caracterizada pela desmielinização segmental e, possivelmente, degeneração axonal. Em consequência, os músculos extensores do punho e dos dedos são frequentemente os primeiros a serem afetados, seguidos por paralisia dos músculos peroneais(punho caído e pé caído). EFEITOS HEMATOLÓGICOS Interfere na ação de duas enzimas envolvidas na síntese do grupo heme : ácido aminolevulínico desidratase (ALAD) e delta ferroquelatase. Como consequência da inibição enzimática, teremos: ↑Concentração de Porfirinas, coproporfirinas, ácido delta-aminolevulínico (ALA) zinco-protoporfirina na urina. Anemia Redução da taxa de transporte de Oxigênio EFEITOS NOS RINS Disfunção do túbulo proximal (Na nefrotoxicidade aguda) Fibrose intersticial e perda progressiva dos néfrons, Azotemia e Falência renal (na Nefrotoxicidade crônica). Excesso de ácido úrico, causando gota Afeta também a síntese de enzimas envolvidas no metabolismo da Vitamina D (Ex: Hidroxilase) S.CARDIOVASCULAR Hipertensão devido: • Aumento da actividade simpática • Mudanças no Sistema Renina-angiotensina- aldosterona • Alterações nas funções ativada pelo cálcio das células musculares lisas vasculares… • Mudanças nas respostas às catecolaminas S. IMUNOLÓGICO Diminui: Imunoglobulinas Linfócitos B periféricos e outros componentes do sistema imune. S. ESQUELÉTICO O excesso de chumbo interfere na remodelação normal da cartilagem calcificada e trabéculas ósseas primárias nas epífises em crianças, causando aumento da densidade óssea detectado por “linhas de chumbo” radiodensas. OSTEOPOROSE DIAGNÓSTICO O diagnóstico pode ser feito avaliando: 1º Alterações neurológicas em crianças ou anemia sem causa aparente com pontilhados basofílicos nas hemácias em adultos e crianças. 2º Níveis sanguíneos elevados de chumbo e de protoporfirina eritrocitária livre (maiores que 50 μg/dL) 3º Níveis de zinco-protoporfirina. Em casos mais leves de exposição ao chumbo, a anemia pode ser a única anormalidade observada. CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS DA INTOXICAÇÃO POR CHUMBO RESUMO DA TOXICIDADE DO MERCÚRIO TRATAMENTO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS