Aula 10 - Gases e Vapores 1 - IURY

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Gases e Vapores – parte 1
Hemerson Iury
hemersonufpb@yahoo.com.br
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA – UFPB
DEPTO. DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS – DCF
CURSO: FARMÁCIA
Gases e Vapores
 Gases  substâncias usualmente presentes na
fase gasosa, sob condições normais.
 Vapores  existem na fase líquida ou sólida a
20º C e pressão atmosférica normal.
 Vias de introdução: respiratória (+
importante) e cutânea.
1 - Fase de Exposição
 Pressão de Vapor = Pressão de um gás ou vapor em
sistema fechado (volatilidade do gás ou vapor em
mmHg);
 Ponto de Ebulição = temperatura que a pressão de
vapor atinge a temp. externa;
 Densidade = Peso de um dado volume = vol.H20 a 4°C;
 Densidade do Vapor = Peso do vapor por unidade de
volume.
Gases e Vapores
 Absorção Pulmonar – gases, vapores entram em contato
com a dupla barreira representada pelo epitélio alveolar e
endotélio capilar;
 Fases: ar alveolar e sangue
 A barreira pulmonar possui  expessura e  área
superficial
Gases e Vapores
 Pressão parcial = [gases, vapores] no ar alveolar
e sangue – indica a direção de difusão;
 Coeficiente de partição = Solubilidade do soluto
no veículo extrator/ Solubilidade do soluto no
veículo de origem.
Gases e Vapores
 Solubilidade do composto no sangue
– A passagem do gás do ar alveolar para o sangue é igual
a quantidade de liberação do gás sangue para o espaço
alveolar (estado de equilíbrio).
- Substâncias com alto coeficiente de partição sangue/ar
passam facilmente do ar para o sangue.
Ex.: CHCl3
Gases e Vapores
 Solubilidade do composto no sangue
– Substâncias com baixo coeficiente de partição
sangue/ar somente pequena quantidade é difundida para o
sangue (rápida saturação).
Ex.: C2H2
Gases e Vapores
Gases e Vapores
 Classificação:
Irritantes
 Asfixiantes
 Anestésicos: halotano, etc.
 Outros: H3As (arsina) e Hgº
Gases e Vapores
 IRRITANTES:
Diversos compostos  efeito local 
inflamação (mucosa do TR, pele e conjuntiva
ocular).
Subdivisão dos irritantes: Primários e
Secundários.
Gases e Vapores
 Irritantes Primários:
Compostos que produzem somente ação local.
Ex.: HCl e H2SO4.
Gases e Vapores
 Irritantes Secundários:
Composto com ação sistêmica
predominando sobre a irritação local.
Ex.: exposição aguda H2S  edema
pulmonar e depressão do SNC
Gases e Vapores
 Local de ação dos gases e vapores irritantes:

hidrossolubilidade 
 capacidade 
de penetração 
TR superior, 
pele e olhos: 
locais 
principais

hidrossolubilidade 
 capacidade 
de penetração 
TR inferior e 
maior 
permeação 
cutânea
Gases e Vapores
 Local de ação dos gases e vapores irritantes:
Nariz, boca, pele e olhos: HCl, H2SO4, NH3,
HCHO, etc. ( hidrossolubilidade);
Brônquios: SO2, Cl2, Br2, F2 (hidrossolubilidade
moderada);
Alvéolos: O3, NO2, COCl3 (fosgênio) (
hidrossolubilidade);
Gases e Vapores
 ASFIXIANTES:
 Hipóxia ( O2 no sangue e tecidos)  anoxia (ausência de O2)
 asfixia (bloqueio dos processos tissulares vitais por falta de
O2).
 Subdivisão dos Asfixiantes: Simples e Químicos 
Gases e Vapores
 Asfixiantes Simples:
Deslocam o oxigênio do ar ( pressão parcial do
O2 por simples diluição).
Teor normal de O2 no ar: 21%.
Teor mínimo de O2 no ar: 18%.
Exemplos: H2, N2, He (fisiologicamente inertes).
Gases e Vapores
 Asfixiantes Químicos:
 Não alteram a concentração do oxigênio do ar.
 Comprometem a oxigenação de tecidos após a absorção. 
 Mecanismo de ação:
 Impedem o aproveitamento de O2 pelas células. Ex.:
compostos liberadores do íon cianeto (CN-).
 Interferem no transporte de O2. Ex.: CO e metemo-
globinizantes.
Gases e Vapores
 Dióxido de enxofre (SO2):
 Gás incolor, de sabor ácido e odor irritante.
 Em presença de catalisadores, água, poeiras
atmosféricas: sofre oxidação a anidrido
sulfúrico (S03)  H2SO4 (corrosão de objetos
metálicos em áreas de grande concentração de
indústrias).
Gases e Vapores
 Fontes de dióxido de enxofre (SO2):
 Combustão de carvão com  teor de enxofre. Uma
tonelada de carvão com 1% de enxofre  20 Kg de
SO2  quantidades de SO2 oriundos de chaminés
urbanas e industrias. Ação potencializada pela
presença de gotículas de H2SO4 (formadas pela
umidade atmosférica).
Gases e Vapores
 Fontes de dióxido de enxofre (SO2):
 Indústria de celulose  SO2 usado como
branqueador.
 Na indústria petrolífera.
 Na aplicação do gás como fumigante e preservativo.
 Indústria alimentícia  como conservante
microbiano.
Gases e Vapores
 Fontes de dióxido de enxofre (SO2):
Indústria alimentícia:
 Previne o crescimento microbiano.
Previne descoloração.
Restaura coloração brilhante em carnes.
LMP em vinhos: 350 mg/L.
DL50 via oral de SO2 = 1g/kg p.c.
Inferiores a DL50  vômitos.
Tolerância: 50mg/kg p.c.
Sintomas da intoxicação: dor de cabeça, náuseas, 
vômitos e diarréias.
Gases e Vapores
 Toxicidade do dióxido de enxofre (SO2):
 Comporta-se como um gás irritante e sufocante.
 Classificado como irritante do TR superior e
inferior (brônquios).
A irritação, sua principal ação, resulta na
constrição reflexa dos brônquios e  da
resistência do fluxo pulmonar. O anidrido sulfúrico
(SO3) + umidade   intensidade de ação:
bronquites associadas ao SO2 em cidades úmidas.
Gases e Vapores
 Toxicidade do dióxido de enxofre (SO2):
 Indivíduos com problemas cardiorrespiratórios ou indivíduos
asmáticos expostos ao SO2: desconforto, ataques asmáticos ou
até a morte.
 Limite de tolerância ao SO2: 4 ppm (10mg/m
3).
 Conc.  de 33mg/L de ar  morte por disfunção pulmonar.
 Sinais e sintomas anteriores a à morte: tosse, lacrimejamento
e coriza
Gases e Vapores
 Sulfeto de hidrogênio (H2S):
 Gás sulfídrico: odor penetrante, semelhante ao odor
de ovos em putrefação.
 Produzido pela ação bacteriana em efluentes de
esgotos contendo compostos sulfurosos (quando  O2
por consumo pela excessiva carga orgânica das águas
superficiais).
Gases e Vapores
 Sulfeto de hidrogênio (H2S):
 Intoxicações por H2S puro: em laboratório químico e nas
destilarias de petróleo.
 Intoxicação mais frequente: por emanações nas fossas
sépticas e nos esgotos.
 Limite de tolerância: 8 ppm ou 12 mg/m3.
Gases e Vapores
 Sulfeto de hidrogênio (H2S):
 Exposição à concentração elevada (sintomas
progridem gradualmente): conjuntivite dolorosa,
cefaléia, náuseas, tosse, tontura, sonolência e
edema pulmonar, inconsciência, convulsões e morte
por paralisia respiratória.
Gases e Vapores
 Sulfeto de hidrogênio (H2S):
 Exposição crônica:  persistente da PA, náuseas,
perda de apetite, perda de peso, distúrbios da
marcha e do equilíbrio, conjuntivite, tosse crônica.
 Praticamente atóxico por ingestão  fácil
eliminação pelos pulmões.
Tratamento: oxigenoterapia.
Gases e Vapores
 Cloro (Cl2):
 Ação essencialmente cáustica ou irritante.
 Ataca a mucosa broncopulmonar.
 Cl2 + matéria orgânica  decompõe a mesma.
 Cl2 + umidade  HCl + O2 (ação oxidante enérgica)
 HCl  ação corrosiva sob o alvéolo: destruição do
endotélio como transudação de soro sanguíneo 
edema pulmonar agudo  morte por axfixia.
 Limite de tolerância: 0,8 ppm.
Gases e Vapores
 Bromo (Br2):
 Ação intensa cáustica ou irritante: mecanismo de ação
semelhante ( no HBr formado).
 Tratamento: lavagem com solução de carbonato de sódio até a
não existência da cor do bromo. Manter área atingida comsolução alcalina e gelo picado.
 Inalação acidental: promover a inalação cuidadosa com vapores
de hidróxido de amonia.
 Limite de tolerância: 0,08 ppm ou 0,6 mg/m3
(Larini, 1999).
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 Ácido cianídrico (HCN) e cianetos (CN -):
 1º uso do HCN: 1ª Grande Guerra.
2ª Grande Guerra: campos de concentração de
Duchau e de Auschwitz.
Uso na execução de criminosos nas câmaras de
gás (EUA).
Gases e Vapores
 Ácido cianídrico (HCN) e cianetos (CN -):
Tipo Origem 
Ácido cianídrico (HCN) 
 Pseudos-hidrolatos 
 Heterosídeos cianogênicos 
Cianetos (NaCN, KCN, HgCN2) 
Acetonitrila (cianeto de metila), cianeto de vinila, cianogênio 
(NC-CN), cloreto de cianogênio (NCBr) 
N’,N’-
dimetilaminopropionila 
Uso na produção de espuma de 
poliuretano 
 
Gases e Vapores
 Ácido cianídrico (HCN) e cianetos (CN -):
Tipo Características 
HCN 
 Ácido prússico ou nitrilo fórmico. 
 Odor de amêndoas amargas. 
 Líquido incolor que imite vapor a qualquer 
temperatura. 
 PE = 26°C. 
 100-150 mg do HCN  inalados de uma só vez ou 
em prazo curto  leva a morte de um adulto. 
 Formado pela hidrólise dos heterosídeos 
cianogênicos: -glicosidases e meio ácido. 
 
Gases e Vapores
 Ácido cianídrico a partir dos heterosídeos
cianogênicos
Gases e Vapores
 Ácido cianídrico a partir dos heterosídeos
cianogênicos
Planta Nome científico Heterosídeo cianogênico 
amêndoas Prunus amygdalus amigdalina 
cerejas Prunus padus prunasina 
sabugueiro Sambucus nigra sambunigrina 
mandioca Manihot esculenta linamarina 
sorgo Sorghum sp durrina 
 
Gases e Vapores
 Heterosídeos cianogênicos e seus aminoácidos
de origem:
Gases e Vapores
 Heterosídeos cianogênicos e seus aminoácidos
de origem:
sabugueiro
Prunus sp
Gases e Vapores
 Heterosídeos cianogênicos e seus aminoácidos
de origem:
Gases e Vapores
 Heterosídeos cianogênicos e seus aminoácidos
de origem:
Gases e Vapores
 Cianeto e o HCN originado:
NaCN + HCl  HCN + NaCl 
1,0g de NaCN  0,550g de HCN 
KCN + HCl  HCN + KCl 
1,0g de KCN  0,410g de HCN 
HgCN2 + 2HCl  2HCN + HgCl2 
1,0g de HgCN  0,110g de HCN 
 
Gases e Vapores
 Toxicocinética do cianeto e do HCN:
 Rápida absorção por VO e inalatória (no caso do 
HCN). 
 Absorção dérmica em pele íntegra (CN ou HCN). 
 Por VO: CN + HCl gástrico  HCN 
 Distribuição rápida: 60% ligado às proteínas 
plasmáticas. 
 ½ vida = 20-60 min. 
 Concentra-se nos eritrócitos (4 x mais que plasma). 
 Tempo de eliminação = 20 horas (CL=160mL/min): 
caso agudo tratado. 
 Parte é excretada inalterada pelos pulmões. 
 Parte sobre biotransformações (principalmente pela 
enzima rodanase). 
 
Gases e Vapores
 Toxicocinética do cianeto e do HCN:
Toxicocinética: biotransformaçãos do cianeto 
 
 Via rodanase: converte cianeto, na presença de tiossulfato 
de sódio, em tiocianato (sulfocianeto). 
 rodanase 
 CN + Na2S2O3  SCN 
 tiossulfato tiocianato 
 
 A enzima rodanase (tiossulfato sulfotransferase): em 
especial no fígado, rins, na tireóide, na adrenal e no 
pâncreas. 
 
 O tiocianato é muito menos tóxico e excretado pela urina. 
Gases e Vapores
 Toxicocinética do cianeto e do HCN:
 Ação da sulfocianeto-oxidase: 
 
 sulfocianeto-oxidase 
 CN + Na2S2O3  SCN
 
 tiossulfato tiocianato 
 
 Reversão lenta: sintomas reaparecem após o tratamento 
inicial. 
Gases e Vapores
 Toxicocinética do cianeto e do HCN:
 Outras vias de biotransformação: 
 
(a) Combinação com cisteína e formação do ácido 2-
iminotiazolidina-4-carboxílico. 
(b) Metabolismo dos compostos com 1 átomo de C: 
formação do ácido fórmico  eliminação renal. 
(c) Oxidação com formação de CO2  ar expirado. 
(d) Uma outra via envolve a reação entre CN- e 
hidroxicobalamina para formar a cianocobalamina 
(vitamina B12) 
(e) Eliminação na forma inalterada pelo ar expirado. 
Gases e Vapores
 Eliminação do cianeto e do HCN:
Gases e Vapores
 Toxicodinâmica do cianeto e do HCN:
 HCN age sobre o Fe+++ da citocromo oxidase da cadeia
respiratória  hipóxia citotóxica. Hiperpnéia (CN¯ na
carótida).
Gases e Vapores
 Toxicodinâmica do cianeto e do HCN:
Conseqüências da inibição da citocromoxidase mitocondrial: 
 
1. Paralisação da cadeia respiratória de elétrons  não uso 
do O2 e  da fosforilação oxidativa. 
 
2. O ciclo de Krebs não produz o piruvato  metabolismo 
anaeróbico   ATP, produção de ácido lático, acidose 
metabólica e  do hiato aniônico ([Na + K] – [Cl + HCO3] > 8-
16 mEq/L) 
Gases e Vapores
Gases e Vapores
 Efeitos tóxicos do cianeto e do HCN:
 A respiração (no início) estimulada devido à resposta das 
células quimiorreceptoras à diminuição de oxigênio. 
 Provoca aumento da profundidade e freqüência respiratória 
por estimulação direta da carótida e dos corpos aórticos 
(pelo cianeto). 
 Um estado transitório de estimulação do SNC  cefaléia. 
 Convulsões hipóxicas e morte devido ao bloqueio 
respiratório de origem central. 
Gases e Vapores
 Efeitos tóxicos do cianeto e do HCN:
 Primeiro período: ação cáustica  ardor na boca, estômago 
e vômitos (raro), vertigens e zumbidos, palpitações e 
dispnéia. 
 Segundo período: perda da consciência com convulsões ou 
coma. Convulsões precoces  indica morte rápida. Coma  
indica morte lenta. Bradipnéia e apnéia (1 ou 2 respirações 
por minuto), pulso taquicárdico e hipotensão. 
 Terceiro período: relaxamento muscular, pulso e tônus 
cardíaco imperceptíveis. 
Gases e Vapores
 Tratamento da intoxicação por cianeto e por
HCN:
 Rápido para ser eficaz. 
 Reversão da ligação do ácido cianídrico com a citocromo 
oxidase: injeção intra-venosa do nitrito de sódio que 
converte hemoglobina em metemoglobina (competição com o 
citocromo a3 pelo ácido cianídrico). 
 Metemoglobina maior afinidade pelo cianeto  
cianometemoglobina e restauração da citocromo oxidase. 
Gases e Vapores
 Tratamento da intoxicação por cianeto e por
HCN:
 Remoção do cianeto do organismo: tiossulfato de sódio 
intravenosamente ( a conversão do cianeto, através da 
enzima rodanase, em tiocianato). 
 .Administração de aminofenóis: em substituição ao nitrito 
que  metemoglobina e produz hipotensão arterial  
colapso cardiovascular. 
 Compostos de cobalto (EDTA-Co, histidina-Co, 
hidroxicobalamina): combinam diretamente com o cianeto no 
plasma. 
Gases e Vapores
Mecanismo de ação tóxica de alguns agentes 
bociogênicos. TRH = hormônio liberador de tirotropina, 
TSH = hormônio estimulante da tireóide. 
Gases e Vapores
Tiocianatos (SCN) 
 
 Via biotransformação pela rodanase. 
 
 Exposição a agentes como heterosídeos 
cianogénicos ou agentes formadores de cianeto por 
tempo prolongado   nos níveis plasmático do 
SCN- nos animais expostos  inibe a captura de 
iodo pela tireóide (+  dieta pobre em iodo)  
bócio. 
OBRIGADO!