Livro Texto Unidade I - 2

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Autores: Profa. Daniela Martins da Silva
 Prof. Humberto Vieira Frias
 Profa. Ivana Barbosa Suffredini
 Prof. Wilson Roberto Malfará
Colaboradores: Prof. Flávio Buratti Gonçalves
 Prof. Juliano Rodrigo Guerreiro
 Prof. Luiz Henrique Cruz de Mello
Toxicologia e 
Análises Toxicológicas
2
Professores conteudistas: Daniela Martins da Silva / Humberto Vieira Frias / 
Ivana Barbosa Suffredini / Wilson Roberto Malfará
© Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta obra pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma e/ou 
quaisquer meios (eletrônico, incluindo fotocópia e gravação) ou arquivada em qualquer sistema ou banco de dados sem 
permissão escrita da Universidade Paulista.
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
S586t Silva, Daniela Martins da.
Toxicologia e Análises Toxicológicas / Daniela Martins da Silva, 
Humberto Vieira Frias, Ivana Barbosa Suffredini, Wilson Roberto 
Malfará. – São Paulo: Editora Sol, 2021.
520 p., il.
Nota: este volume está publicado nos Cadernos de Estudos e 
Pesquisas da UNIP, Série Didática, ISSN 1517-9230.
1. Toxicidade. 2. Diagnóstico. 3. Tratamento. I. Silva, Daniela 
Martins da. II. Frias, Humberto Vieira. III. Suffredini, Ivana Barbosa. 
IV. Malfará, Wilson Roberto. V. Título.
CDU 615.9
U510.61 – 21
Daniela Martins da Silva
É graduada em Farmácia e Bioquímica pela Unisantos, especialista 
em Acupuntura pelo Instituto Brasileiro de Estudos Homeopáticos (IBEHE), 
mestre em Ciências Farmacêuticas pela Universidade São Francisco (USF) 
e doutora em Ciências pela Universidade Federal de São Paulo (Unifesp). 
Professora titular na Universidade Paulista (UNIP) em Santos, atua nos 
cursos de Farmácia e Biomedicina. É supervisora de estágio e orientadora 
de trabalho de conclusão de curso e iniciação científica. Também é 
responsável pela elaboração de materiais didáticos.
Humberto Vieira Frias
É graduado em Farmácia pela Faculdade Oswaldo Cruz (FOC), de 
São Paulo, e habilitado em Farmácia-Bioquímica pela Universidade 
Paulista (UNIP), também de São Paulo. É mestre em Toxicologia e Análises 
Toxicológicas pelo Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas da 
Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (USP) 
(Conceito Capes 5) e doutor em Patologia Ambiental e Experimental 
pela UNIP (Conceito Capes 5). Atuou na área de atenção e assistência 
farmacêutica como sócio-proprietário da Pro Pharmacy, em São Paulo. 
Atualmente, é professor orientador de estágio no curso de Farmácia 
semipresencial (Sepi) na Coordenadoria de Estágio Bacharelado (CEB) 
da UNIP, professor titular nos cursos de graduação de Farmácia e 
Biomedicina e coordenador do curso de Farmácia da mesma instituição, 
no campus Marquês de São Vicente.
Ivana Barbosa Suffredini
Possui mestrado e doutorado em Fármaco e Medicamento pela 
Universidade de São Paulo (USP) e pós-doutorado em Toxicologia 
pela Universidade Paulista (UNIP). Atualmente, é professora titular 
da UNIP, docente permanente nos programas de pós-graduação em 
Patologia Ambiental e Experimental (Conceito Capes 5) e em Odontologia 
(Conceito Capes 4) e responsável pelo Núcleo de Pesquisas Biodiversidade 
(NPBio) da UNIP. É membro da Comissão de Ética no Uso de Animais 
(Ceua-UNIP). Atua nas áreas de farmacognosia, farmacologia e 
toxicologia de plantas medicinais e microbiologia e aborda os seguintes 
temas: avaliação de atividade antitumoral, antimicrobiana e antioxidante, 
toxicidade geral e alterações comportamentais de extratos vegetais 
e óleos essenciais, com interesse voltado à aplicação em medicina 
veterinária e humana e em odontologia. É uma das pesquisadoras 
principais do Projeto Rio Negro, líder dos Grupos de Pesquisa Atividades 
Biológicas, Farmacológicas e Toxicológicas de Produtos Naturais, e 
Terapêutica Medicamentosa aplicada às Ciências da Saúde, assim como 
pesquisadora dos Grupos de Pesquisa de Neuropsicofarmacologia 
Experimental e Ambiental, Esquemas Terapêuticos e Curativos Propostos 
e Preconizados no Tratamento das Doenças Bucais, e Bioprospecção e 
Produção de Metabólitos Secundários Vegetais.
Wilson Roberto Malfará
Doutor pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto 
(USP), mestre em Fármacos e Medicamentos pela mesma universidade, 
especialista em Toxicologia Analítica pelo Hospital das Clínicas da 
Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (USP) e farmacêutico-bioquímico 
formado pela Fundação Hermínio Ometto (FHO/Uniararas). Tem inserção 
na área acadêmica desde o término do mestrado e atua como docente 
em disciplinas de diferentes cursos, como Medicina, Farmácia, Medicina 
Veterinária, Biomedicina, Educação Física e Fisioterapia. Além da atuação 
na docência, também tem inserções na pesquisa, voltada às mesmas 
linhas mencionadas. Participa da redação de vários materiais para o 
ensino a distância (EaD).
3
Profa. Sandra Miessa
Reitora
Profa. Dra. Marilia Ancona Lopez
Vice-Reitora de Graduação
Profa. Dra. Marina Ancona Lopez Soligo
Vice-Reitora de Pós-Graduação e Pesquisa
Profa. Dra. Claudia Meucci Andreatini
Vice-Reitora de Administração e Finanças
Prof. Dr. Paschoal Laercio Armonia
Vice-Reitor de Extensão
Prof. Fábio Romeu de Carvalho
Vice-Reitor de Planejamento
Profa. Melânia Dalla Torre
Vice-Reitora das Unidades Universitárias
Profa. Silvia Gomes Miessa
Vice-Reitora de Recursos Humanos e de Pessoal
Profa. Laura Ancona Lee
Vice-Reitora de Relações Internacionais
Prof. Marcus Vinícius Mathias
Vice-Reitor de Assuntos da Comunidade Universitária
UNIP EaD
Profa. Elisabete Brihy
Profa. M. Isabel Cristina Satie Yoshida Tonetto
Prof. M. Ivan Daliberto Frugoli
Prof. Dr. Luiz Felipe Scabar
 Material Didático
 Comissão editorial: 
 Profa. Dra. Christiane Mazur Doi
 Profa. Dra. Ronilda Ribeiro
 Apoio:
 Profa. Cláudia Regina Baptista
 Profa. M. Deise Alcantara Carreiro
 Profa. Ana Paula Tôrres de Novaes Menezes
 Projeto gráfico:
 Prof. Alexandre Ponzetto
Revisão:
 Bruna Baldez
 Jaci de Paula
 Lucas Ricardi
 Vera Saad
5
Toxicologia e Análises Toxicológicas
APRESENTAÇÃO ................................................................................................................................................... 11
INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................................ 12
Unidade I
1 PRINCÍPIOS DA TOXICOLOGIA .................................................................................................................... 13
1.1 História da toxicologia ....................................................................................................................... 13
1.2 Introdução à toxicologia ................................................................................................................... 16
1.2.1 Classificação dos agentes tóxicos .................................................................................................... 20
1.2.2 Fases da intoxicação .............................................................................................................................. 20
1.2.3 Interações químicas ............................................................................................................................... 28
1.2.4 Tolerância ................................................................................................................................................... 33
1.2.5 Dose-resposta ........................................................................................................................................... 33
1.2.6 Índice terapêutico ................................................................................................................................... 35
1.2.7 Toxicocinética ........................................................................................................................................... 36
1.2.8 Toxicodinâmica ........................................................................................................................................69
2 AVALIAÇÃO DE TOXICIDADE ....................................................................................................................... 75
2.1 Informações preliminares ................................................................................................................. 77
2.2 Teste de toxicidade aguda ................................................................................................................ 77
2.3 Teste de toxicidade de dose repetida ........................................................................................... 77
2.4 Teste de toxicidade crônica .............................................................................................................. 78
2.5 Teste de toxicidade na reprodução de uma geração e de duas gerações ..................... 78
2.6 Estudo toxicocinético ......................................................................................................................... 78
2.7 Estudos de neurotoxicidade em roedores .................................................................................. 79
2.8 Estudos de embriotoxicidade e toxicidade no desenvolvimento ..................................... 79
2.9 Teste de toxicidade genética ........................................................................................................... 79
2.10 Teste de mutagenicidade ................................................................................................................ 79
2.11 Teste de carcinogenicidade ............................................................................................................ 79
2.12 Mutagênese e genotoxicidade ..................................................................................................... 80
2.12.1 Ácidos nucleicos: uma breve história .......................................................................................... 81
2.12.2 Conceitos de mutagenicidade, genotoxicidade e carcinogenicidade ............................. 90
2.13 Avaliação do risco ............................................................................................................................112
2.13.1 Identificação do perigo ....................................................................................................................114
2.13.2 Avaliação dose-resposta..................................................................................................................114
2.13.3 Avaliação da exposição ....................................................................................................................115
2.13.4 Caracterização do risco .................................................................................................................... 115
Sumário
6
3 TOXICOLOGIA AMBIENTAL .........................................................................................................................115
3.1 Introdução .............................................................................................................................................116
3.2 Poluição atmosférica ........................................................................................................................116
3.2.1 Classificação dos poluentes da atmosfera..................................................................................119
3.2.2 Padrões de qualidade do ar ............................................................................................................. 123
3.2.3 Material particulado suspenso ....................................................................................................... 124
3.2.4 Óxidos de enxofre ................................................................................................................................ 126
3.2.5 Óxidos de nitrogênio .......................................................................................................................... 126
3.2.6 Ozônio ...................................................................................................................................................... 132
3.2.7 Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos ................................................................................... 134
3.2.8 Monóxido de carbono ........................................................................................................................ 135
3.3 Poluição das águas ............................................................................................................................137
3.3.1 Introdução .............................................................................................................................................. 138
3.3.2 Cianobactérias ....................................................................................................................................... 138
3.3.3 Cianotoxinas ...........................................................................................................................................141
3.3.4 Toxinas irritantes ...................................................................................................................................151
3.3.5 Toxinas frequentemente presentes em águas marinhas ..................................................... 152
3.3.6 Outros compostos bioativos ............................................................................................................ 158
4 PLANTAS TÓXICAS, ANIMAIS PEÇONHENTOS E DOMISSANITÁRIOS ........................................159
4.1 Introdução .............................................................................................................................................159
4.1.1 Plantas tóxicas .......................................................................................................................................161
4.1.2 Plantas tóxicas significativas para o Brasil ................................................................................ 163
4.1.3 Algumas plantas tóxicas de relevância veterinária ................................................................ 176
4.1.4 Plantas tóxicas classificadas segundo seus efeitos tóxicos e medidas 
emergenciais a serem tomadas ................................................................................................................. 178
4.2 Animais peçonhentos e venenosos .............................................................................................181
4.2.1 Acidentes com animais peçonhentos e venenosos no Brasil ............................................ 182
4.2.2 Principais animais peçonhentos e venenosos do Brasil ....................................................... 186
4.3 Domissanitários ...................................................................................................................................202
4.3.1 Sabões e detergentes ..........................................................................................................................202
4.3.2 Produtos que contêm compostos alifáticos derivados de petróleo................................ 204
4.3.3 Produtos que contêm ou liberam cloro ...................................................................................... 204
4.3.4 Produtos que contêm substâncias com base em amônia ................................................... 205
4.3.5 Produtos que contêm óleos essenciais de origem vegetal ou sintética ........................ 206
4.3.6 Produtos que contêm compostos fenólicos ............................................................................. 206
4.3.7 Produtos que contêm formaldeído .............................................................................................. 206
4.3.8 Produtos que contêm ácidos .......................................................................................................... 206
4.3.9 Produtos que contêm álcalis ............................................................................................................2074.3.10 Produtos que contêm piretroides ............................................................................................... 208
4.3.11 Produtos que contêm organofosforados ................................................................................. 208
4.3.12 Produtos que contêm carbamatos ............................................................................................. 208
4.3.13 Produtos raticidas ............................................................................................................................. 208
4.3.14 Outros produtos químicos encontrados em locais de uso/convivência comum ................209
7
Unidade II
5 TOXICOLOGIA OCUPACIONAL E DE MEDICAMENTOS .....................................................................218
5.1 Toxicologia ocupacional ..................................................................................................................218
5.1.1 Introdução ...............................................................................................................................................218
5.1.2 Monitorização ambiental ................................................................................................................. 223
5.1.3 Monitorização biológica ................................................................................................................... 230
5.1.4 Programa de controle médico de saúde ocupacional (PCMSO) ....................................... 239
5.1.5 Vantagens e desvantangens da monitorização biológica ................................................... 240
5.2 Toxicologia de medicamentos .......................................................................................................240
5.2.1 Intoxicações por medicamentos .................................................................................................... 240
5.2.2 Síndromes tóxicas ................................................................................................................................ 266
5.2.3 Toxicologia de emergência (intoxicações agudas) ................................................................. 268
5.2.4 Toxicologia clínica ............................................................................................................................... 275
6 TOXICOLOGIA SOCIAL ..................................................................................................................................283
6.1 Farmacodependência ........................................................................................................................285
6.1.1 Papel dos fármacos ou drogas como reforçadores ................................................................ 287
6.1.2 Sistema de recompensa cerebral ................................................................................................... 290
6.1.3 Avaliação do potencial de abuso ................................................................................................... 292
6.1.4 Drogas estimulantes do SNC ........................................................................................................... 293
6.1.5 Drogas depressoras ............................................................................................................................. 299
6.1.6 Drogas despersonalizantes e alucinógenas ................................................................................301
6.2 Toxicologia forense e analítica......................................................................................................308
6.2.1 Introdução à toxicologia forense e à toxicologia analítica ................................................ 308
6.2.2 Características das amostras ............................................................................................................ 311
6.2.3 Urgências no atendimento a paciente vivo com suspeita de intoxicação ....................313
6.2.4 Procedimento nas análises post-mortem ...................................................................................313
6.2.5 Clínica médica legal .............................................................................................................................315
6.2.6 Métodos de análise ..............................................................................................................................315
6.2.7 Análise de drogas no cabelo .............................................................................................................319
6.2.8 Testes rápidos para identificação de drogas de abuso ......................................................... 320
6.3 Dopagem no esporte ........................................................................................................................322
6.3.1 Histórico .................................................................................................................................................. 322
6.3.2 Substâncias proibidas nas competições e fora delas ............................................................ 324
6.3.3 Métodos de dopagem ........................................................................................................................ 326
6.3.4 Outras substâncias proibidas .......................................................................................................... 327
6.3.5 Controle antidopagem e métodos analíticos ........................................................................... 328
Unidade III
7 TOXICOLOGIA DOS ALIMENTOS E DOS METAIS .................................................................................336
7.1 Toxicologia dos alimentos ...............................................................................................................336
7.1.1 Classificação dos agentes tóxicos presentes nos alimentos .............................................. 336
7.1.2 Segurança dos alimentos ................................................................................................................. 337
7.1.3 Agentes tóxicos naturalmente presentes nos alimentos..................................................... 338
7.1.4 Contaminantes diretos de alimentos........................................................................................... 352
7.1.5 Contaminantes indiretos de alimentos ....................................................................................... 393
7.1.6 Alimentos transgênicos ..................................................................................................................... 394
8
7.2 Praguicidas ............................................................................................................................................394
7.2.1 Uma breve retrospectiva histórica dos praguicidas ............................................................... 394
7.2.2 Epidemiologia ........................................................................................................................................ 397
7.2.3 Classificação dos praguicidas.......................................................................................................... 399
7.2.4 Inseticidas organoclorados ...............................................................................................................402
7.2.5 Inseticidas organofosforados .......................................................................................................... 405
7.2.6 Piretrinas e piretroides ........................................................................................................................414
7.2.7 Carbamatos ............................................................................................................................................ 420
7.2.8 Paraquat .................................................................................................................................................. 425
8 TOXICOLOGIA DOS METAIS........................................................................................................................426
8.1 Alumínio .................................................................................................................................................426
8.1.1 Propriedades físico-químicas .......................................................................................................... 426
8.1.2 Usos e fontes de exposição .............................................................................................................. 426
8.1.3 Toxicocinética ........................................................................................................................................ 427
8.1.4 Efeitos tóxicos em humanos ........................................................................................................... 428
8.1.5 Carcinogenicidade ............................................................................................................................... 429
8.1.6 Manejo e tratamento da intoxicação .......................................................................................... 429
8.1.7 Fosfina ...................................................................................................................................................... 430
8.1.8 Manejo e tratamento ......................................................................................................................... 433
8.2 Arsênio ....................................................................................................................................................433
8.2.1 Introdução .............................................................................................................................................. 433
8.2.2 Propriedades físico-químicas .......................................................................................................... 434
8.2.3 Usos e fontes de exposição .............................................................................................................. 434
8.2.4 Toxicidade ............................................................................................................................................... 435
8.2.5 Toxicocinética ........................................................................................................................................ 436
8.2.6 Toxicodinâmica ..................................................................................................................................... 437
8.2.7 Intoxicação aguda ............................................................................................................................... 437
8.2.8 Intoxicação crônica ............................................................................................................................. 438
8.2.9 Diagnóstico ............................................................................................................................................ 439
8.2.10 Manejo e tratamento da intoxicação ........................................................................................ 440
8.2.11 Gás arsina ...............................................................................................................................................441
8.3 Cádmio ....................................................................................................................................................441
8.3.1 Usos e fontes ..........................................................................................................................................441
8.3.2 Toxicocinética ........................................................................................................................................ 442
8.3.3 Efeitos tóxicos ....................................................................................................................................... 442
8.3.4 Carcinogenicidade ............................................................................................................................... 444
8.3.5 Diagnóstico ............................................................................................................................................ 444
8.3.6 Tratamento ............................................................................................................................................. 444
8.4 Chumbo ..................................................................................................................................................445
8.4.1 Usos e fontes ......................................................................................................................................... 445
8.4.2 Toxicocinética ........................................................................................................................................ 446
8.4.3 Toxicodinâmica ..................................................................................................................................... 447
8.4.4 Toxicidade ............................................................................................................................................... 447
8.4.5 Sinais e sintomas da intoxicação .................................................................................................. 449
8.4.6 Diagnóstico .............................................................................................................................................451
8.4.7 Tratamento ............................................................................................................................................. 452
9
8.4.8 Prevenção da exposição .................................................................................................................... 452
8.4.9 Carcinogenicidade ............................................................................................................................... 453
8.5 Mercúrio .................................................................................................................................................453
8.5.1 Propriedades físico-químicas .......................................................................................................... 453
8.5.2 Usos e fontes de exposição .............................................................................................................. 453
8.5.3 Toxicocinética ........................................................................................................................................ 454
8.5.4 Minamata ................................................................................................................................................ 458
8.5.5 Mecanismo de ação ............................................................................................................................ 458
8.5.6 Toxicidade ............................................................................................................................................... 458
8.5.7 Carcinogenicidade ............................................................................................................................... 462
8.5.8 Diagnóstico ............................................................................................................................................ 462
8.5.9 Manejo da intoxicação ...................................................................................................................... 463
8.6 Níquel ......................................................................................................................................................465
8.6.1 Introdução .............................................................................................................................................. 465
8.6.2 Propriedades físico-químicas ..........................................................................................................465
8.6.3 Usos e fontes de exposição .............................................................................................................. 465
8.6.4 Toxicocinética ........................................................................................................................................ 466
8.6.5 Biomarcadores de exposição ........................................................................................................... 467
8.6.6 Toxicodinâmica ..................................................................................................................................... 468
8.6.7 Toxicidade ............................................................................................................................................... 469
8.6.8 Efeitos carcinogênicos ........................................................................................................................471
8.6.9 Manejo e tratamento da intoxicação ...........................................................................................471
11
APRESENTAÇÃO
Este livro-texto apresentará a você os princípios teóricos necessários para que se compreendam os 
mecanismos de intoxicação, que se iniciam com a exposição do organismo a uma ou mais substâncias 
potencialmente tóxicas, até as consequências dessa interação, que pode ser a intoxicação ou mesmo a 
morte do referencial biológico.
O material lhe trará elementos para que você tenha a oportunidade de concluir como a toxicologia, 
além de ciência, é uma arte, e das mais antigas. Levaremos você a uma linha do tempo que demonstrará 
que, desde os primórdios, há casos de intoxicação a animais e humanos e que o conhecimento dessa 
ciência é fundamental para a sobrevivência humana.
Além disso, esta obra contemplará os princípios teóricos que norteiam a compreensão dos 
mecanismos de prevenção, diagnóstico e tratamento das intoxicações. Ela irá trazer elementos que lhe 
darão sustentação teórica para compreender como e por que a mesma substância química pode levar 
benefícios ou trazer prejuízos (intoxicação) a organismos vivos.
Em uma visão geral, o estudo da toxicologia e análises toxicológicas, como ciência, tem como pilares 
de sustentação trazer elementos para que compreendamos como prevenir, diagnosticar e tratar os 
casos de intoxicação acidentais ou intencionais. Entretanto, para lograr êxito nesses objetivos, faz-se 
necessário que estejamos sustentados em um diverso conjunto de informações associadas às condições 
de exposição e às fases da intoxicação, que nos serão paulatinamente expostas.
Os seres humanos podem se expor a diversos agentes tóxicos e se intoxicar de várias maneiras. 
Por esse motivo, nosso material irá abordar plantas tóxicas, animais peçonhentos e domissanitários, 
assim como apresentar ecléticas áreas de estudo da toxicologia, como a toxicologia dos alimentos, dos 
medicamentos, clínica, social, ambiental, ocupacional, dos metais, dos praguicidas e forense.
Em vários momentos serão apresentadas técnicas específicas e inespecíficas de diagnóstico da 
intoxicação, como também serão demonstradas técnicas de manejo da intoxicação, com antídotos 
específicos ou inespecíficos, utilizados no tratamento da intoxicação de humanos e animais.
Nosso objetivo é elevar você a um plano superior de informação e de conhecimento na disciplina. Você 
não apenas será apresentado aos princípios da toxicologia de forma clara, atualizada e contextualizada 
como constatará que humanos e animais estão continuamente expostos a agentes tóxicos e que 
intoxicações acidentais ou intencionais são muito mais comuns do que se imagina. Também identificará 
que, a depender de algumas perspectivas, uma mesma substância química pode ser benéfica ou pode 
causar danos ao homem, e, acredite, talvez você não tenha a dimensão de como estamos expostos a 
substâncias químicas que podem causar danos ao organismo.
12
INTRODUÇÃO
O estudo e a aplicação dos conceitos da toxicologia e análises toxicológicas são fundamentais para 
a sobrevivência do homem, bem como para sua qualidade de vida.
O conhecimento dessa ciência pode ser utilizado em muitas e diferentes áreas, como na prevenção 
da intoxicação no ambiente de trabalho, no cálculo da quantidade dos praguicidas que podem ser 
utilizados na lavoura, no desenvolvimento de técnicas de manejo para que os trabalhadores não se 
intoxiquem e no desenvolvimento de fármacos e medicamentos, uma vez que o medicamento deve 
ser eficaz, mas também faz-se necessário garantir a sua segurança.
A toxicologia estuda como as substâncias químicas liberadas ou presentes naturalmente presentes 
na atmosfera podem causar danos ao organismo, auxilia na compreensão de como e por que ocorre o 
uso abusivo de substâncias químicas e ainda demonstra como identificá-las em matrizes biológicas ou 
caracterizar os riscos envolvendo crianças e animais que se expõem a plantas ornamentais que causam 
importantes danos ao organismo.
É por meio desse conhecimento específico que se realizam as análises toxicológicas nos institutos de 
criminalísticas, nos centros de controle de intoxicações em hospitais e laboratórios de análises clínicas e 
toxicológicas e nas indústrias farmacêutica, farmoquímica e de cosméticos.
Elaboramos para você um histórico da toxicologia bastante robusto, para que desde o início você 
consiga contemplar como esta disciplina é abrangente e ancestral.
TOXICOLOGIA E ANÁLISES TOXICOLÓGICAS
13
Unidade I
1 PRINCÍPIOS DA TOXICOLOGIA
A toxicologia é uma ciência pluridisciplinar que envolve medicina, farmácia, química, bioquímica, 
biologia, ecologia, epidemiologia, estatística, psicologia, enfermagem, medicina veterinária, entre 
outras especialidades. Ela estuda os tóxicos/venenos em todos seus aspectos e a relação com 
essas especialidades.
Etimologicamente, a palavra toxicologia advém do latim toxicum (veneno) e do grego toxik (o), 
τoξikóν (veneno de flexas, veneno) + -logí (a), λoyíα (estudar). Essa origem se justifica pelo fato de que 
as pontas das flechas eram preparadas com material biologicamente contaminado, como pedaços de 
cadáveres ou venenos vegetais, com o intuito de acelerar a morte dos animais durante a caça. Serviam 
para isso as plantas que levavam à paralisia de músculos importantes como o coração e o diafragma.
Logos, em grego, significava inicialmente a palavra escrita ou falada – o verbo. No entanto, a partir 
das ideias de filósofos gregos como Heráclito, passou a ter um significado mais amplo, sendo, então, 
um conceito filosófico traduzido como razão, tanto como a capacidade de racionalização individual 
quanto como um princípio cósmico da ordem e da beleza. Logos era definida por Sócrates 
como palavra, conversa, e, no sentido filosófico, passou a significar a razão que se dá a algo, ou, 
mais propriamente, conceito. O que se diz para definir algo é a logos dessa coisa, a razão dada a ela. 
Em consequência, definiu-se logos como o estudo de determinado assunto.
Já a palavra inglesa poison vem do latim potionem, que chegou a nós através do francês poison e 
significava bebida, poção. Com o tempo, la poison tornou-se, ainda na França, sinônimo de veneno e, 
mais tarde, os dois significados se separaram, dando le poison, o veneno, e la boisson, a bebida. Serviu 
ao sentido de veneno o fato de muitos tipos de tóxico serem administrados na forma de bebidas e, 
assim, serem mais fáceis de manipular e dar às vítimas. A toxicologia é, pois, o estudo dos efeitos nocivos 
causados por matérias químicas sobre organismos vivos.
A seguir, apresentaremos brevemente algumas situações envolvendo a toxicologia ao longo 
da história.
1.1 História da toxicologia
A história da toxicologia é tão antiga quanto a humanidade. A sobrevivência exigiu que o ser humano 
se expusesse a alimentos que tivessem ao seu alcance, o que fez com que adquirisse experiência com os 
alimentos que saciaram sua fome e o nutriram, mas também experimentasse aqueles cujos efeitos eram 
mortais (SANTOSet al., 2004).
Unidade I
14
Foram encontradas flechas e lanças do período paleolítico impregnadas com substâncias tóxicas de 
origem vegetal e animal utilizadas para a caça. Entre as substâncias químicas tóxicas encontradas nas 
flechas e lanças estavam a taxina (Taxus baccata) e o heléboro (Helleborus niger, H. foetidus e H. viridis), 
que apresentam propriedades relativas à tetania na musculatura estriada, concomitante a bradicardia e 
hipotensão cardíaca.
Durante a Idade do Bronze, já se utilizava o fruto da papoula (Papaver somniferum). Antigos textos da 
medicina chinesa, de cerca de 3.000 anos a.C., descreveram que o imperador Shen Nung, conhecido como o 
pai da medicina chinesa, catalogou 365 ervas medicinais e substâncias tóxicas (FRANÇA et al., 2008). 
O imperador possuía um jardim botânico contendo plantas tóxicas e medicinais (SANTOS et al., 2004). 
Morreu, possivelmente, por conta de intoxicação por essas ervas, ainda que tenha elaborado um tratado 
sobre essas plantas.
No Antigo Egito, quem possuía e conhecia os venenos era a casta sacerdotal. Papiros egípcios 
datados de 1700 a.C. faziam referências à intoxicação por chumbo e ao uso de Cannabis indicus e 
Papaver somniferum.
Descoberto pelo egiptólogo alemão Georg Ebers, o papiro de Ebers (1500 a.C.) descreve o ópio, 
o acônito, a ioscina, o heléboro, o ópio, o cânhamo indiano, além do chumbo e do cobre. No papiro 
de Saqqara, há a descrição sobre os efeitos e doses letais da amêndoa amarga. Posteriormente foi 
descoberta a presença de glicosídeos cianogênicos nas amêndoas amargas.
Na Grécia Antiga, o Estado utilizava veneno como arma de execução. A cicuta (Conium maculatum) 
era o veneno oficial, e beber de seu suco era uma das mais temidas consequências para o cidadão grego 
que transgredisse a lei. Sócrates (470–399 a.C.), filósofo grego, foi condenado a beber o suco de cicuta.
Cleópatra (69–30 a.C.), última rainha do Egito, morreu pela picada de uma cobra (Naja haje). 
Andrómaco de Creta, médico do imperador Nero, incorporou 64 substâncias químicas à sua obra 
De antidotis. Estrabão (62–20 a.C.), historiador grego e geógrafo, observou que em alguns peixes, 
substâncias químicas eram bioquimicamente bioativadas e davam origem a substâncias tóxicas, 
capazes de realizar ligações covalentes em macromoléculas nucleofílicas (SCARLATO, 2006).
Além de ter revolucionado o pensamento da época, a obra de Pedro de Abanos (Pietro D’Abano, 
1250–1316), De remedius venenorum, dividiu os agentes tóxicos nas categorias animal, mineral e 
vegetal, assim como Dioscórides, com o seu livro De materia medica, havia feito 1.200 anos (BARLY et al., 
2014). Seu discípulo Arnaldo de Villanova (1235–1313) revelou, em De venenis et de arte e cognoscendi, 
que quando se queima o carvão, ocorre a liberação de substâncias tóxicas (sem saber, havia descoberto 
o monóxido de carbono). No século XIII, Nicolás de Salerno publicou a obra Antidotarius magnus seu 
universalis, com 115 receitas antidotais (ESCOBAR, 2015).
A história da toxicologia reúne o nome de famosas mulheres envenenadoras, como madame Toffana, 
Catarina de Medici e Lucrezia Borgia. Madame Toffana era uma viúva siciliana que fez fortuna ao elaborar 
uma receita de veneno. O produto elaborado por ela foi chamado de acqua Toffana ou água de Toffana, 
à base de hidreto de arsênio e cantáridas (Lytta vesicatoria), inseto coleóptero polífago que produz a 
TOXICOLOGIA E ANÁLISES TOXICOLÓGICAS
15
cantaridina, produto tóxico considerado afrodisíaco, diurético e vesicante (SANTOS et al., 2004). Além 
de intoxicar seu esposo, madame Toffana vendia a acqua Toffana para mulheres com dificuldade no 
casamento. O produto vinha, inclusive, com instruções de uso, era insípido, incolor e miscível com água 
e álcool, de forma que podia ser misturado com vinho ou água, sendo facilmente servido com refeições. 
Toffana confessou a morte de 600 pessoas após ser presa e foi executada em 1659, em Roma.
Segundo Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim (1493–1541), mais 
conhecido como Paracelsus (veja a figura a seguir) e referido, inúmeras vezes, como o pai da toxicologia, 
todas as coisas são venenosas e nada é sem veneno – é a dose que determina se algo é ou não veneno. 
Seu principal ditado, publicado em alemão, era: “O que há que não é veneno?” (GRANDJEAN, 2016).
Figura 1 – Paracelsus
O médico italiano Bernardo Rammazzini (1633–1714), considerado o pai da medicina do trabalho, 
realizou descrições, com admirável precisão, das manifestações clínicas das doenças dos trabalhadores, 
válidas ainda hoje.
Nos últimos cem anos, a toxicologia como ciência se desenvolveu intensamente. Entretanto, seu 
crescimento exponencial data do pós-Segunda Guerra Mundial, a partir da produção de moléculas 
orgânicas utilizadas para uso industrial, princípios ativos para medicamentos e pesticidas para uso militar, 
período no qual vários laboratórios toxicológicos foram criados, como o da Universidade de Chicago e 
o de Kansas, Estados Unidos, para estudo dos efeitos dos gases sarin, soman e tabun, chamados gases 
dos nervos (STRAIF et al., 2017).
Na América Latina, destaca-se o médico argentino Emílio Astolfi (1930–1995), considerado o pai 
da toxicologia no continente. De escola francesa, foi pioneiro na área de toxicologia na Faculdade 
de Medicina da Universidade de Buenos Aires. Também foi importante Waldemar Ferreira de Almeida 
Unidade I
16
(1918–1996), médico brasileiro pioneiro na toxicologia no Brasil e coordenador do Instituto Nacional de 
Controle de Qualidade em Saúde da Fiocruz. Ele desenvolveu pesquisas em toxicologia dos praguicidas 
e foi consultor sobre praguicidas em comitês de especialistas organizados pela Organização das Nações 
Unidas para a Alimentação e a Agricultura (Food and Agriculture Organization – FAO) e pela Organização 
Mundial da Saúde (OMS) (VASCONCELLOS et al., 1998).
1.2 Introdução à toxicologia
Como você teve a oportunidade de observar, a toxicologia esteve presente em toda a história da 
humanidade. Mas nesse momento poderíamos nos perguntar: o que efetivamente significa o termo 
toxicologia? Um dos conceitos que nos parece mais adequado é que a toxicologia é a ciência que estuda 
os danos causados por um ou mais agentes químicos quando interagem com um referencial biológico, 
humano ou animal, sob certas condições de exposição (OGA; CAMARGO; BATISTUZZO, 2014).
Acompanhe conosco o raciocínio: no inverno, quando alguém se aquece pelo calor gerado pela 
queima do carvão, essa pessoa pode apresentar uma leve cefaleia, tontura, confusão mental ou até 
mesmo pode morrer por causa da exposição ao monóxido de carbono (CO), caso esteja em um ambiente 
confinado como um dormitório com as portas fechadas ou apenas entreabertas, dependendo do tempo 
que a pessoa fica exposta ao CO produzido pela queima desse carvão, da quantidade dessa substância 
presente no local e de outras circunstâncias, como a condição de saúde da pessoa, se é adulto ou 
criança, entre outros. Por outro lado, outras pessoas podem não apresentar qualquer sinal ou sintoma 
de intoxicação nas mesmas condições de exposição.
Dessa forma, toda substância pode ser considerada um agente tóxico, dependendo das condições 
de exposição.
A toxicologia é, portanto, uma ciência que tem por objetivo o estudo dos efeitos tóxicos causados 
por substâncias químicas, para sabermos como as intoxicações devam ser diagnosticadas e tratadas e, 
principalmente, para propor mecanismos de prevenção da intoxicação.
Agora que você já teve o primeiro contato com a disciplina, daremos oportunidade para que se 
familiarize com alguns conceitos amplamente utilizados na matéria. 
Os danos causados pelo contato da substância química com o organismo, isto é, pela interação 
físico-química entre a substância química e membranas internas ou externas do organismo, também 
podem ser chamados de efeitos tóxicos. Esses efeitos tóxicos, efeitos nocivos ou danos ocorrem quando 
se rompe a homeostase do organismo, ou seja, quandoas substâncias químicas às quais o referencial 
biológico se expõe ultrapassam a capacidade de resposta fisiológica, morfológica ou bioquímica do 
organismo. Nesse caso, rompe-se a homeostasia e ocorre o dano.
Agente tóxico ou toxicante são termos que representam substâncias químicas capazes de romper a 
homeostase de um organismo, alterar seriamente uma ou mais funções ou até mesmo levá-lo à morte, 
dependendo das condições de exposição.
TOXICOLOGIA E ANÁLISES TOXICOLÓGICAS
17
 Observação
Na verdade, não são apenas as substâncias químicas que podem causar 
danos ao organismo, pois agentes físicos também podem. A exposição 
excessiva à radiação ultravioleta (UV) pode levar ao câncer de pele.
A radiação UV é eletromagnética, não ionizante e emitida na forma de energia pelo sol e pode variar 
de intensidade dependendo da proximidade em que a pessoa ou animal estiver da linha do equador, da 
altura do sol, do horário de maior exposição (que ocorre entre as dez horas da manhã e as quatro horas 
da tarde), da elevada altitude e da quantidade de ozônio na troposfera, capaz de filtrar a radiação solar. 
Entretanto, a radiação UV não é uma substância química, mas um agente físico, e campos magnéticos 
podem afetar processos biológicos. Há evidências de que quando um organismo se expõe de forma 
crônica à radiação não ionizante de baixa frequência, há aumento do risco de câncer em adultos e 
em crianças. A conclusão que obtivemos dessa contextualização é que, dependendo das condições de 
exposição, não apenas a agentes químicos, mas também a agentes físicos, como a radiação UV, pode 
ocorrer o rompimento da homeostase de um organismo, causando danos a ele.
O conceito do termo xenobiótico é obtido a partir dos vocábulos gregos xenos (traduzido como 
“estranho”) e bios (vinculado à vida). A palavra xenobiótico, portanto, designa uma substância química 
encontrada no organismo, mas que não é naturalmente produzida por ele ou que não se espera que 
esteja presente no organismo. Vamos contextualizar essa informação? À medida que uma pessoa está 
doente e é medicada, o medicamento ao qual a pessoa se expôs não faz parte do organismo, mas 
está presente nele. Assim, esse medicamento é considerado um xenobiótico. Ficou clara a informação?
 Observação
Xenobiótico, toxicante e agente tóxico são sinônimos amplamente 
utilizados na disciplina de toxicologia.
O termo toxina está relacionado a uma substância química produzida por um sistema biológico, 
como um animal, planta, bactéria ou fungo. O Clostridium botulinum, por exemplo, é uma bactéria 
capaz de produzir a toxina botulínica, que pode causar intoxicação a humanos e a animais. Dessa forma, 
a toxina botulínica é uma toxina e não um xenobiótico (OGA; CAMARGO; BATISTUZZO, 2014).
Gostaríamos agora de fazer um questionamento para que você tenha a dimensão de como está 
sua compreensão da disciplina. Para isso, daremos mais uma informação e, em seguida, faremos uma 
pergunta para você. Está preparado para mais esse desafio? 
Dependendo da temperatura de queima dos átomos de cloro, pode haver a formação de um conjunto 
de substâncias químicas denominadas de dioxinas, que podem causar importantes danos a humanos 
Unidade I
18
ou a animais. Gostaríamos que você refletisse um pouco sobre essa colocação. Agora, nos permita 
questionar: as dioxinas podem ser consideradas toxinas? O que você acha?
Para responder a essa pergunta, você precisa inicialmente verificar quem é o organismo produtor da 
substância. No caso das dioxinas, não são organismos vivos propriamente ditos que as produzem.
 Observação
As dioxinas se originam da queima do cloro e podem aparecer 
espontaneamente na natureza ou por conta da ação humana.
Dessa forma, por não serem produzidas por bactérias, fungos e algas, mas por serem formadas de 
forma natural ou antropogênica (pela ação humana), as dioxinas são consideradas xenobióticos e não 
toxinas. Ficou clara a diferença entre um agente tóxico e uma toxina?
O termo veneno é reservado para ser utilizado quando a substância química advém de animais que 
o utilizam para fins de defesa ou predação, como no caso de veneno de escorpião, aranha, abelha ou 
cobra. Também é um termo popularmente consagrado para designar substâncias químicas ou misturas 
dessas que, com baixas doses, sejam capazes de provocar intoxicação ou morte (OGA; CAMARGO; 
BATISTUZZO, 2014).
Outro termo amplamente utilizado nessa disciplina é droga, que é toda substância capaz de modificar 
ou explorar o sistema fisiológico ou estado patológico, utilizada com ou sem intenção de benefício do 
organismo receptor, ainda que o termo droga também seja utilizado popularmente para se referir a 
agentes tóxicos, matérias-primas de medicamentos, medicamentos, alucinógenos ou fármacos. O termo 
fármaco refere-se a toda substância de estrutura química definida, capaz de modificar ou explorar 
o sistema fisiológico ou estado patológico, em benefício do organismo receptor. Dentro desse contexto, o 
Δ9-tetra-hidrocanabinol (THC) é considerado um fármaco, e a planta que o contém, a maconha (Cannabis 
sativa), é uma droga.
O termo ação tóxica é amplamente utilizado na toxicologia e se refere à forma pela qual um 
xenobiótico atua sobre um referencial biológico, sob a perspectiva bioquímica e molecular.
 Observação
Você lerá em artigos, livros ou materiais acadêmicos o termo 
toxicodinâmica como sinônimo de “ação tóxica”. Trata-se de um termo 
amplamente utilizado.
Voltemos ao exemplo da toxina botulínica. As vesículas sinápticas que armazenam acetilcolina (ACh) 
reguladas por Ca2+ liberam esse neurotransmissor quando há a fusão das membranas de vesículas de 
armazenamento com a membrana plasmática de neurônios pré-sinápticos. A toxina botulínica, por meio 
TOXICOLOGIA E ANÁLISES TOXICOLÓGICAS
19
de ligações específicas, impede a fusão dessas membranas e, consequentemente, a exocitose (liberação) 
da ACh nas junções nervosas localizadas no sistema nervoso periférico, levando ao relaxamento da 
musculatura. Pode ter ação terapêutica ou tóxica, dependendo das condições de exposição. É assim 
que age a toxina botulínica no organismo humano ou de animais, ou seja, essa é a ação tóxica ou 
toxicodinâmica dessa toxina.
Você concorda conosco que, se uma pessoa está intoxicada, para tratar essa intoxicação, utiliza-se 
de um antídoto? É exatamente isso o que acontece. Os antídotos são substâncias químicas capazes de 
antagonizar ou reduzir os efeitos tóxicos de um xenobiótico, ou seja, se contrapõem aos efeitos nocivos 
causados ao referencial biológico por outra substância (OGA; CAMARGO; BATISTUZZO, 2014).
 Observação
Não há antídotos específicos ou até mesmo inespecíficos para todas as 
substâncias potencialmente tóxicas.
Como já vimos, no inverno aumentam os casos de intoxicação pela exposição ao CO, uma vez 
que algumas pessoas se aquecem em ambientes internos pelo calor liberado pela queima do carvão e 
também pode haver a liberação desse gás por vazamento de aquecedores internos. Como o CO é um gás 
inodoro e incolor, quem se expõe a ele não consegue perceber que está havendo essa exposição.
Após a exposição, o organismo pode sentir inicialmente uma ligeira cefaleia que tende a aumentar 
se a pessoa continuar se expondo ao gás. Também pode haver confusão mental, visão turva e fraqueza 
generalizada. Não é incomum haver exposições fatais dentro desse cenário. Assim, o antídoto utilizado 
para o tratamento da exposição aguda ao CO é o oxigênio. Ficou claro para você o que é um antídoto?
Um outro termo da mais alta relevância utilizado na disciplina é o conceito de toxicidade, que é 
a capacidade potencial e inerente que uma substância química tem de romper a homeostase, causar 
dano e até mesmo levar o organismo à morte, dependendo das condições de exposição. Dessa forma, 
uma substância química de elevada toxicidade é aquela que, com baixas doses, é capaz de causar dano 
ao referencial biológico.
Um dos parâmetros mais importantes na toxicologia, para comparar a toxicidadede substâncias 
químicas, é a DL50, que se refere à dose de uma substância química capaz de levar à morte metade dos 
animais que foram expostos a ela. É um parâmetro utilizado na avaliação da toxicidade aguda, ou seja, 
em exposições que caracterizem altas doses, a curto prazo, em exposição única ou múltipla em 24 horas, 
cujo dano é a morte do animal (OGA; CAMARGO; BATISTUZZO, 2014).
O risco de intoxicação é calculado comparando a DL50 com as condições de exposição. Podemos 
concordar então que uma substância química pode apresentar alto risco de intoxicação, ainda que 
tenha elevada DL50, ou seja, baixa toxicidade, se a exposição for acentuada. O termo risco está associado 
à probabilidade matemática, derivada de dados estatísticos, da ocorrência do dano, dependendo das 
condições de exposição. Matematicamente, o risco é obtido quando se relaciona a toxicidade de uma 
Unidade I
20
substância (DL50) com as condições de exposição (OGA; CAMARGO; BATISTUZZO, 2014). Por essa equação, 
uma substância química de baixa toxicidade pode apresentar alto risco de intoxicação se sua exposição 
for intensa. Estudaremos adiante outras aplicações da DL50.
Dependendo das condições de exposição em que o organismo se expõe a um toxicante, pode haver 
rompimento do equilíbrio desse organismo. Mesmo que ele tente se defender por meio de alterações 
bioquímicas, morfológicas e fisiológicas, quando a homeostase é rompida, ou seja, caso seja ultrapassada 
a capacidade do organismo de reagir a essa variação externa ou interna, instaura-se a intoxicação, que 
é a manifestação dos efeitos tóxicos, evidenciada pelo aparecimento de sinais e sintomas ou por meio 
da exames laboratoriais.
1.2.1 Classificação dos agentes tóxicos
O agente tóxico pode ser classificado de diferentes formas, em função das demandas e dos interesses 
de quem os classifica. Pode ser classificado, assim, segundo seu órgão-alvo, usos, fontes de liberação ou 
exposição, estado físico, estabilidade/reatividade, toxicidade ou até mesmo pelo seu mecanismo de ação.
1.2.2 Fases da intoxicação
Uma vez que a homeostasia é ultrapassada, ou seja, a capacidade que o organismo tem de reagir 
às variações externas ou internas por meio de alterações morfológicas, bioquímica ou moleculares 
é esgotada, as células reduzem suas respectivas ações específicas no organismo e passam a realizar 
funções basais, relacionadas à função ancestral de sobrevivência. Além da alteração da função celular, 
dependendo das condições de exposição, pode haver a instalação da lesão da célula.
A ação do xenobiótico e consequentes efeitos no organismo são muito dinâmicos. Quando o 
organismo se expõe ao xenobiótico, dependendo das condições de exposição, essa substância pode ser 
absorvida rapidamente (em alguns segundos), atuar em diferentes órgãos e exercer seu efeito tóxico 
ou deletério.
Em breve teremos a oportunidade de estudar, com bastante riqueza de detalhes, os eventos que 
ocorrem no organismo, para que a homeostasia seja rompida e se manifestem os sinais e sintomas de 
intoxicação. Nesse momento, é importante saber que os mecanismos gerais que levam à intoxicação 
são muito dinâmicos, ou seja, o organismo se expõe ao xenobiótico, que é absorvido e distribuído, age 
no organismo e leva à intoxicação. Entretanto, para estudarmos com mais clareza esses fenômenos e 
para que também possamos propor como prevenir, diagnosticar e tratar as intoxicações, subdividiremos 
a intoxicação em quatro fases: intoxicação, toxicocinética, toxicodinâmica e clínica (OGA; CAMARGO; 
BATISTUZZO, 2014), conforme visto na figura a seguir:
TOXICOLOGIA E ANÁLISES TOXICOLÓGICAS
21
Fases da 
intoxicação
Exposição
Dose ou 
concentração Absorção
Tempo ou 
frequência
Via de 
administração Distribuição
Suscetibilidade 
individual Armazenamento
Propriedades 
físico-químicas Excreção
Toxicocinética Toxicodinâmica Clínica
Figura 2 – Fases da intoxicação
1.2.2.1 Fase da exposição
Você se recorda do conceito do termo toxicante? Se sim, ótimo! Como vimos anteriormente, 
toxicante ou xenobiótico é toda e qualquer substância química que ao interagir com um referencial 
biológico é capaz de romper a homeostase, causar dano ao organismo e até mesmo levá-lo à morte, 
dependendo das condições de exposição. Você observou a última frase desse conceito? A última frase 
do conceito de toxicante termina em “dependendo das condições de exposição”.
Por que essa frase é tão emblemática nesta disciplina? Porque dependendo das condições de exposição, 
pode ou não haver dano ao referencial biológico. A partir de agora, você será levado às situações que 
norteiam as condições de exposição, tão mencionadas anteriormente neste material. 
Para que compreendamos as condições de exposição, será necessário você entender melhor 
o conceito de exposição. Pare por um instante e tente responder à seguinte pergunta: o que 
significa exposição? 
Alguns respondem que exposição é o tempo em que o organismo fica exposto, enquanto outros têm 
dificuldade de responder a essa pergunta.
Observe que faz sentido essa dúvida: não paramos para refletir sobre os significados de alguns 
conceitos rotineiros, e o conceito de exposição é um deles. 
Um dos conceitos que nos parece mais adequado a essa demanda é que a exposição é o contato da 
substância com o organismo. Simples, não é? Alguns autores expressam esse conceito de uma forma 
Unidade I
22
mais rebuscada: para eles, o termo exposição está associado às interações físico-químicas entre o 
xenobiótico e membranas internas ou externas do referencial biológico.
Observe que é o mesmo conceito que concluímos, mas com outras palavras. Assim, quando você 
ler que o organismo se expôs ao agente tóxico, você deve imediatamente pensar que houve o contato 
dessa substância com o organismo.
 Observação
Se não tem contato, não tem exposição. Sem exposição, não 
há intoxicação.
Imagine o seguinte cenário: há uma ampola hermeticamente fechada contendo uma substância 
altamente tóxica. Se a ampola está fechada, existe o contato dessa substância com quem está 
manuseando a ampola? Não existe contato. Se não há contato, não há exposição. Você compreendeu 
esse princípio. 
Mais uma pergunta: se não há exposição, há risco de intoxicação? Se não há exposição, não há 
contato da substância química com pele, olhos, mucosa oral ou outra parte do organismo humano 
ou do animal. Assim, se não há contato, não há risco de intoxicação. Mas e se essa ampola for aberta, 
há risco de intoxicação? Se a ampola for aberta significa que pode haver contato do xenobiótico com 
membranas internas ou externas do organismo, e dentro desse contexto pode sim haver intoxicação. É 
esse o raciocínio toxicológico. Ficou mais claro para você?
Dose ou concentração
A dose à qual o organismo se expõe é uma das mais relevantes informações envolvendo a toxicologia 
e está associada à quantidade de uma substância à qual o organismo se expõe e que, na maior parte das 
vezes, é caracterizada por unidade de peso corpóreo. A concentração é um termo associado à quantidade 
da substância presente na água ou no ar em que o organismo está exposto. Dessa forma, não se fala que 
o organismo se expôs a elevadas doses de poluentes presentes no ar, mas, sim, que o organismo se expôs 
a uma elevada concentração do toxicante que se encontra na atmosfera (KLAASSEN; WATKINS, 2009).
Mais um exemplo para que você compreenda e se aproprie inequivocamente desses conceitos: imagine 
que haja dez peixes Paulistinha, o Danio rerio, em um aquário e desejamos saber qual é a quantidade de 
uma determinada substância que leva à morte metade desses peixes. Nesse experimento, obtemos um 
parâmetro muito importante e extensivamente utilizado na toxicologia e em outras ciências, como na 
farmacologia, denominado de CL50: a concentração de uma substância química presente no ar ou na água 
capaz de levar à morte metade dos animais que foram expostos a ela, em condições laboratoriais definidas.
Assim, na contextualização de uma substânciaque será transferida à água do aquário em que estão 
os peixes, como você se referiria a ela: dose à qual os peixes foram expostos ou concentração à qual os 
peixes foram expostos? Se você escolheu a segunda opção, parabéns! Você está indo muito bem! Essa 
TOXICOLOGIA E ANÁLISES TOXICOLÓGICAS
23
substância não está sendo administrada aos peixes, mas sendo colocada na água, e os peixes irão se 
expor à substância química presente na água. Assim, é concentração. Não é interessante?
 Observação
Para que sejam realizados experimentos com animais, deve ser 
submetido um projeto sob supervisão de profissionais experientes, para 
aprovação da Comissão de Ética no Uso de Animais de Laboratório (Ceua).
A disciplina de toxicologia leva em consideração a relação dose/efeito, ou seja, quanto maior a dose 
ou concentração a que o organismo se expõe, maior será o dano causado pela substância, no organismo. 
Esse raciocínio é facilmente extrapolado quando se pensa em termos de medicamentos: um comprimido 
é responsável pelo seu efeito terapêutico. Se o mesmo medicamento é administrado ao mesmo 
organismo, pela mesma via de exposição, mas em grande quantidade, ou seja, vários comprimidos ao 
mesmo tempo com a mesma dosagem, possivelmente o organismo apresentará intoxicação.
É interessante observar que há uma recorrente frase em livros de toxicologia: “Toxicologia é, muitas 
vezes, considerada a ciência dos venenos ou envenenamento”. Dessa vez, vamos reportar à história para 
entender essa frase.
Paracelsus foi o responsável por fazer a primeira distinção entre veneno e remédio. Segundo 
Paracelsus, todas as coisas são venenosas e nada é sem veneno. Compreendemos, assim, que é a dose 
que determina se algo é ou não veneno. Conforme já dissemos, seu mantra, publicado em alemão, 
era: “o que há que não é veneno?”. Ele realizou importantes estudos sobre dosagem. Foi o pioneiro 
no emprego do termo dose sob o aspecto quantitativo e a desenvolver trabalhos envolvendo o éter. 
Em seus escritos, divulgou que, dependendo da dose, alguns venenos poderiam agir como remédio. 
Foi Paracelsus que enunciou que deve haver experimentação animal para dimensionar a resposta do 
organismo ao se expor a substâncias tóxicas e que a dose de uma substância química é fundamental 
para manifestar efeitos tóxicos, sendo que a mesma substância química pode apresentar propriedades 
terapêuticas ou tóxicas, dependendo da dose à qual o organismo se expôs.
Tempo ou frequência de exposição
Quanto maior é o tempo a que um organismo se expõe ao toxicante, maior é o risco de intoxicação. 
A frequência de exposição segue o mesmo raciocínio: quanto maior a frequência de exposição, maior é 
o risco de intoxicação (OGA; CAMARGO; BATISTUZZO, 2014).
Para que a informação seja contextualizada, imaginemos que haja uma situação de incêndio e uma 
pessoa ou animal fique por alguns segundos exposto à fumaça tóxica. Dependendo da natureza e da 
concentração dos toxicantes dessa fumaça tóxica, a exposição por poucos segundos pode levar esse 
organismo a algum dano reversível ou irreversível. Entretanto, imagine que essa pessoa ou animal fique 
exposto por vários minutos, ininterruptamente, à essa fumaça tóxica. O risco de intoxicação aumenta, 
uma vez que quanto maior o tempo de exposição, maior é o risco de intoxicação.
Unidade I
24
Atente-se à reportagem do jornal O Estado de São Paulo (AZEVEDO, 2016): “no dia em que o incêndio 
da Boate Kiss completa três anos, uma série de homenagens às vítimas ocorre em Santa Maria, na região 
central do Rio Grande do Sul, palco da tragédia que deixou 242 pessoas mortas e feriu mais de 600”. 
Em reportagem à Revista Veja, Donini (2013) expôs a informação afirmando que “espuma transformou 
a Boate Kiss em câmara de gás” e que “delegado apresenta pedaços do revestimento acústico da casa 
noturna e afirma que substâncias tóxicas foram responsáveis pelas mortes dos jovens”. Como você 
pode observar, a exposição a substâncias químicas, mesmo por períodos curtos, pode causar danos 
irreversíveis e levar, inclusive, à morte.
 Observação
Espumas flexíveis são constituídas de substâncias químicas como 
cloreto de metileno, poliol e tolueno di-isocianato (TDI). Quando submetido 
a elevadas temperaturas (como ocorre em um incêndio, por exemplo), o TDI 
libera cianeto no ambiente.
Voltemos ao contexto de tempo e frequência de exposição, pois foi o que aconteceu na Boate Kiss. 
A espuma utilizada como isolante acústico tinha em sua composição o TDI e liberou cianeto para o 
ambiente, e as pessoas que se encontravam na boate se expuseram à substância química. Mesmo os que 
se expuseram por pouco tempo aos gases liberados se intoxicaram.
Via de administração
O organismo pode se expor aos toxicantes por diferentes vias, como oral, endovenosa, pele, trato 
respiratório e olhos. Dependendo da via pela qual o organismo se expõe a um xenobiótico, os efeitos podem 
mudar significativamente, ainda que a quantidade da substância à qual o organismo se expôs seja a mesma.
Para que contextualizemos essa informação, pensemos no ar. Um humano adulto respira centenas 
de litros de ar por dia. Entretanto, uma administração endovenosa do mesmo ar que respiramos, 
ainda que seja em pequeno volume, pode ser fatal para esse organismo. Você consegue compreender 
melhor que a exposição ao ar pode levar a diferentes efeitos no organismo, caso haja alteração da via 
de exposição ou de administração?
 Observação
O ar não é uma substância química, mas uma mistura homogênea de 
gases que contêm oxigênio.
Outro exemplo que trazemos à luz para a contextualização de como a via de administração pode 
influenciar diretamente os efeitos de uma substância no organismo é o curare, nome que se dá ao 
preparo que os índios fazem para caçar, constituído de uma mistura de plantas nativas da América do 
Sul, como Chondrodendron tomentosum e Strychnos toxifera.
TOXICOLOGIA E ANÁLISES TOXICOLÓGICAS
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O questionamento que se faz é: por que o animal morre quando leva uma flechada quando a ponta da 
flecha está contaminada com o curare e o índio que se expõe à carne do animal que morreu com aquela 
substância não morre, ainda que seja exposto à mesma substância que levou o animal à morte? Você 
conseguiu compreender a problemática? Vamos entender agora o que está acontecendo para que ocorram 
diferentes efeitos no organismo, dependendo da via pela qual o organismo se expôs à substância.
Uma das justificativas está associada exatamente à via de exposição: quando o animal é 
interceptado, a flecha rompe tecidos, inclusive vasos sanguíneos, e libera o curare próximo aos vasos 
rompidos, facilitando sua absorção. Quando o índio ingere a carne do animal que foi morto pelo curare, 
está havendo uma alteração da via de exposição, ou seja, o índio está sendo exposto ao curare pelo 
trato digestório.
Mas ainda falta uma informação relevante para a compreensão desse processo: o principal 
componente do curare é a d-tubocurarina. Esse fármaco possui nitrogênio com estrutura de amônio 
quaternário (veja a figura a seguir), que o torna bastante hidrossolúvel.
O
O
OH
OHH3CO H3C
H3C CH3
H
N
+
+
H
H
Figura 3 – Fórmula estrutural da d-tubocurarina com nitrogênio no estado quaternário
Consequentemente, quando a exposição ao curare acontece pelo trato digestório, sua absorção 
será lenta e não necessariamente plena por conta da elevada hidrossolubilidade da substância, 
diferentemente do animal, que se expõe à mesma substância pela flechada. Assim, quando um 
organismo se expõe à mesma quantidade da d-tubocurarina por via endovenosa e pelo trato 
digestório, seus efeitos são diferentes.
 Saiba mais
Sugerimos que você se familiarize ainda mais com as propriedades do 
curare. Para isso, leia a matéria:
CARVALHO, J. E. Como os indígenas colocaram o ovo em pé. Unicamp, 
21 mar. 2019. Disponível em: https://www.unicamp.br/unicamp/noticias/2019/ 
03/21/como-os-indigenas-colocaram-o-ovo-em-pe. Acesso em: 13 nov. 2020.
Unidade I
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Suscetibilidadeindividual
Você concorda conosco que nem sempre organismos diferentes apresentam a mesma reação 
quando se expõem às mesmas substâncias? Isso acontece porque cada pessoa ou animal reage de forma 
diferente, levando à nossa quarta condição de exposição, que está associada à suscetibilidade individual, 
ou seja, cada organismo pode reagir de uma forma diferente quando exposto à mesma substância, nas 
mesmas condições de exposição.
Uma pessoa pode ser mais sensível em relação à outra e, consequentemente, apresentar uma 
reação mais intensa do que a outra quando se expõe à mesma quantidade de uma substância, 
nas mesmas condições de exposição. Uma das justificativas que levam à suscetibilidade individual 
parece estar relacionada à idiossincrasia, que é o fenômeno em que ocorre uma reação exacerbada 
quando o organismo se expõe a uma pequena quantidade de substância química. Essa reação é 
determinada geneticamente.
Como exemplo, destaca-se classicamente a exposição à succinilcolina, um bloqueador neuromuscular 
despolarizante com início de ação ultracurto, que confere um bom relaxamento neuromuscular para 
a intubação. Quando o organismo se expõe à succinilcolina e produz constitutivamente baixos teores 
de butirilcolinesterase, enzima que a hidrolisa, pode haver um prolongamento excessivo dos efeitos do 
bloqueador neuromuscular no organismo (DA SILVA et al., 2016).
Poderíamos questionar: por que isso ocorre? Concordamos que esse efeito prolongado no organismo 
ocorre porque o organismo produz baixa quantidade de enzimas que hidrolisam a succinilcolina, e essa 
baixa produção enzimática é determinada geneticamente.
Dessa forma, dizemos que está havendo uma reação idiossincrática, ou seja, uma reação exacerbada 
(período extenso de relaxamento neuromuscular) causada por uma pequena dose da substância à qual 
o organismo se expôs, que ocorre pela característica genética de cada organismo.
 Saiba mais
Convidamos você a ampliar seu conhecimento associado à 
idiossincrasia e à succinilcolina:
DA SILVA, A. H. G. et al. Succinilcolina vs. rocurônio para indução 
em sequência rápida. Revista Médica de Minas Gerais, v. 26, supl. 1, p. 
S82-S87, 2016.
Propriedades físico-químicas
Sugerimos que toda vez que você estudar a toxicidade de um xenobiótico, inicie pelo conhecimento 
e compreensão das propriedades físico-químicas da substância, a partir de sua estrutura química. 
TOXICOLOGIA E ANÁLISES TOXICOLÓGICAS
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A estrutura química de um xenobiótico traz elementos importantes que permitem estimar o 
comportamento da substância no organismo e no meio ambiente (KLAASSEN, WATKINS, 2012).
Um exemplo é o chumbo: esse metal pode estar presente na natureza na forma elementar (Pb0), 
na forma inorgânica (PbS, sulfeto de chumbo) e na forma orgânica (C8H20Pb, chumbo tetraetila). 
Ao comparar a absorção cutânea do chumbo inorgânico com o orgânico, fica evidente como as 
propriedades físico-químicas interferem diretamente na toxicidade do toxicante: o chumbo tetraetila 
é facilmente absorvido não apenas pela pele, mas também pelos pulmões e trato digestório, 
diferentemente do chumbo elementar, que apresenta insignificante absorção pela pele e pelo trato 
digestório (SCHIFER; BOGUSZ JUNIOR; MONTANO, 2005).
 Observação
No Brasil, o chumbo tetraetila já foi utilizado na gasolina como agente 
antidetonante. Atualmente, seu uso com essa função é proibido.
1.2.2.2 Fase da toxicocinética
Vamos nos recordar de quais são as fases da intoxicação? São as fases de exposição, toxicocinética, 
toxicodinâmica e clínica. No tópico anterior, fizemos a contextualização das fases da exposição. Agora, 
veremos a próxima fase da intoxicação: a toxicocinética.
Talvez, um dos conceitos que nos parece mais adequado para o termo toxicocinética é que ele 
representa o estudo da relação entre a disponibilidade química de um toxicante e sua biodisponibilidade, 
levando-se em consideração os parâmetros de absorção, biotransformação, distribuição, armazenamento 
e excreção, em função do tempo (OGA; CAMARGO; BATISTUZZO, 2014).
Que conceito extenso e complexo, você não acha? Talvez um pouco extenso, mas não é tão complexo 
assim. Posteriormente, teremos a oportunidade de pormenorizar esse conceito juntamente com os 
parâmetros toxicocinéticos apresentados a você, além de sua aplicação nessa ciência.
1.2.2.3 Fase da toxicodinâmica
A próxima fase da intoxicação é a toxicodinâmica, que é a forma pela qual o toxicante age no 
organismo, do ponto de vista bioquímico e molecular, e exerce seu efeito deletério. Nessa fase, são 
estudados os mecanismos específicos ou inespecíficos de interação entre os sítios de ação e o toxicante, 
que pode levar ao rompimento do equilíbrio homeostático (OGA; CAMARGO; BATISTUZZO, 2014).
1.2.2.4 Fase clínica
A fase clínica é aquela em que se evidenciam sinais e sintomas de intoxicação, ou seja, é o momento 
em que se identifica que houve o rompimento da homeostasia, o organismo não mais se encontra em 
Unidade I
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estado de equilíbrio e, consequentemente, ocorre a intoxicação propriamente dita com a manifestação 
dos efeitos tóxicos (OGA; CAMARGO; BATISTUZZO, 2014).
 Observação
Os sinais e sintomas da intoxicação fazem parte da fase clínica e não da 
fase da toxicodinâmica.
1.2.3 Interações químicas
As pessoas podem se expor a milhares de substâncias químicas ao longo do dia, uma vez que os 
toxicantes podem estar presentes no alimento, na água, no local de lazer, no ambiente de trabalho ou no 
ar que respiramos. Essas substâncias podem agir de formas completamente diferentes umas das outras, 
ou seja, por mecanismos diferentes como ligação proteica, biotransformação, excreção e alteração do 
perfil de absorção, e quando diferentes substâncias atuam no mesmo organismo ao mesmo tempo, 
podem gerar diferentes respostas.
Neste ponto, teremos a oportunidade de conhecer os principais tipos de interações químicas. O estudo 
dessas interações é importante, uma vez que frequentemente nos leva a uma melhor compreensão dos 
mecanismos de resposta individual.
1.2.3.1 Efeito aditivo
Um dos mais clássicos exemplos de resposta do organismo às interações químicas é o efeito aditivo. 
Esse efeito ocorre quando duas ou mais substâncias químicas atuam ao mesmo tempo no mesmo 
organismo e o somatório de seus efeitos é igual à soma dos efeitos das substâncias químicas, caso 
agissem independentemente uma das outras. Achou difícil o conceito? Tranquilize-se: permita-nos 
contextualizar a informação para que você compreenda melhor o conceito.
Imaginemos que um organismo se exponha a dois diferentes praguicidas organofosforados ao 
mesmo tempo, no ambiente de trabalho. Observe que ainda que sejam substâncias diferentes, causam 
o mesmo efeito no organismo, ou seja, inibem a enzima acetilcolinesterase (AChE). Em um exemplo 
numérico hipotético, imaginemos que o inseticida organofosforado diazinon cause a inibição da 
acetilcolinesterase em uma intensidade que quantifiquemos como sendo igual a 1 (um fator fictício 
de inibição enzimática) e o outro inseticida organofosforado, o fention, cause o dobro da inibição da 
acetilcolinesterase, ou seja, cause uma inibição enzimática com um fator de intensidade igual a 2. À 
medida que o organismo se expõe a essas duas substâncias químicas ao mesmo tempo, qual será a 
intensidade total de inibição da acetilcolinesterase? Você arriscaria um número? Exatamente: 3! Você 
compreendeu o conceito de efeito aditivo. A maioria dos efeitos que ocorrem no organismo de humanos 
e de animais é o efeito aditivo (KLAASSEN; WATKINS, 2012).
TOXICOLOGIA E ANÁLISES TOXICOLÓGICAS
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 Observação
A intensidade numérica de inibição enzimática que acabamos de expor 
é fictícia e serve apenas para a compreensão do conceito.
Vamos ver outro tipo de interação química.
1.2.3.2 Efeito sinérgico
Nesse tipo de interação química, a intensidade dos efeitos quando o organismo se expõe a duas ou 
mais substâncias químicas ao mesmo tempo é superior à soma dos efeitos que ocorreriam caso as duas