Apresentação Toxicologia Industrial(aula1)

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TOXICOLOGIA INDUSTRIAL
Etienne Nascimento de Souza
etiennesouz80@gmail.com
O AMBIENTE E AS DOENÇAS DO TRABALHO I
•Estuda o efeito adverso de substâncias
químicas sobre os organismos vivos com
finalidade preventiva, diagnóstico e
tratamento em casos de intoxicação.
Toxicologia
Agente químico Sistema biológico
Efeito adverso
“Ciência dos venenos”
Termos Básicos:
• substância perigosa, 
• risco, 
• toxicidade, 
• doses, 
• exposição, 
• absorção, 
• biodisponibilidade, 
• distribuição, 
• acumulação, 
• biotransformação, 
• eliminação 
• efeito tóxico.
Toxicologia
Toxicologia forense: estuda os efeitos das
substâncias químicas geralmente post mortem.
Dedica-se aos aspectos médico-legais resultantes das
intoxicações por substâncias perigosas. Possui como
objetivo procurar evidência consistente que irá
permitir a identificação da presença de substância
química nociva.
Toxicologia Clinica: área de atuação de médicos com
formação em envenenamento por agentes tóxicos.
Possui como objetivo o tratamento, esteja o indivíduo
sintomático ou não, pois todo caso de intoxicação
suspeita deve ser considerada como potencialmente
grave.
Áreas da Toxicologia
Áreas da Toxicologia
Toxicologia social: estuda os efeitos nocivos das 
substâncias químicas (drogas) ou fármacos usados 
pelo homem em sua vida em sociedade, seja sob o 
aspecto individual, social (de relação com ambiente) 
ou legal.
Toxicologia ocupacional: estuda os efeitos tóxicos das 
substâncias químicas presentes no ambiente de 
trabalho e os riscos que ela oferece. Possui como 
objetivo o de prevenir a saúde do trabalhador.
• Toxicologia ambiental: área da toxicologia dedicada 
ao estudo dos efeitos tóxicos das substâncias 
químicas presentes no meio ambiente
Reconhecimento de riscos ocupacionais a partir 
do séc.XV
• Paracelsus, 1537: Sobre o adoecimento e outras doenças 
dos mineiros
“Toda substância é veneno, não há nenhuma que não o seja; muitas vezes apenas a 
dose diferencia o veneno do remédio”
• Percival Pott, 1755: câncer de escroto em limpadores de 
chaminé
• Bernardino Ramazinni, 1770: De Morbis Artificum Diatriba
• Revolução industrial 
Toxicologia
Agente tóxico
•É qualquer substância química que interagindo com o
organismo é capaz de produzir um efeito tóxico, seja
este uma alteração funcional ou morte.
• A maioria das substâncias químicas, consideradas
como agentes tóxicos, são substâncias exógenas
conhecidas como xenobióticos
Toxicologia
Diversidade de critérios na classificação dos 
agentes tóxicos
• propriedades gerais:
inorgânicos, orgânicos fixos, voláteis, etc.
• órgão alvo:
hepatotóxicos, nefrotóxicos, neurotóxicos, etc.
• classe de uso:
solvente, aditivo de alimento, medicamento, etc.
• efeito: 
carcinogênico, mutagênico, asfixiante, etc.
• grau de toxicidade:
de extremamente tóxico a relativamente atóxico
Toxicologia
Diversidade de critérios na classificação dos 
agentes tóxicos
Toxicologia
Categoria de Toxicidade DL50 – Rato (via Oral)
Extremamente tóxico
Altamente tóxico
Moderadamente tóxico
Ligeiramente tóxico
Praticamente não tóxico
Relativamente atóxico
< 1mg/kg
1-50 mg/kg
50-500 mg/kg
0,5-5 g/kg
5-15 g/kg
> 15 g/kg
Classificação quanto ao grau de toxicidade
DL 50:(Dose Letal 50%) ou dose letal média de uma substância expressa o grau de
toxicidade aguda de substâncias químicas e correspondem às doses que
provavelmente matam 50% dos animais de um lote utilizados para experiência
DOSE ORAL PARA ANIMAL DOSE LETAL PROVÁVEL 
Toxicologia
Diversidade de critérios na classificação dos 
agentes tóxicos
Toxicologia
Diversidade de critérios na classificação dos 
agentes tóxicos
Concentração letal 50-DL50, que é a concentração no ar de uma 
substância química que quando é inalada constantemente por 8 
horas produz a morte de 50% dos animais expostos. 
Fatores que influenciam na toxicidade
Relacionados ao agente químico
nPropriedade físico-química (solubilidade, grau de ionização, 
coeficiente de partição óleo/água, pka, tamanho molecular, 
estado físico, etc.)
nImpurezas e contaminantes
nFatores envolvidos na formulação (veículo, adjuvantes)
Relacionados com o organismo
nEspécie, linhagem, fatores genéticos
nFatores imunológicos, estado nutricional, dieta
nSexo, estado hormonal, idade, peso corpóreo
nEstado emocional, estado patológico
Fatores que influenciam na toxicidade
Relacionados com a exposição
nVia de introdução
nDose ou concentração
nFreqüência
Relacionados com o ambiente
nTemperatura, pressão
nRadiações
nOutros (luz, umidade, etc.)
Fase de Exposição
• corresponde ao contato do agente tóxico com o
organismo
• Representa a disponibilidade química das substâncias
químicas e passíveis de serem introduzidas no organismo.
Fase Toxicocinética
• consiste no movimento do AT dentro do organismo. É
formada pelos processos de absorção, distribuição,
armazenamento e eliminação (biotransformação e
excreção). Todos esses processos envolvem reações
mútuas entre o agente tóxico e o organismo, conduzindo à
disponibilidade biológica.
TOXICOLOGIA
Fase de Toxicodinâmica
• corresponde à ação do AT no organismo
• Atingindo o alvo, o agente químico ou seu produto
de biotransformação interage biologicamente
causando alterações morfológicas e funcionais,
produzindo danos
Fase Clínica
• corresponde à manifestação clínica dos efeitos
resultantes da ação tóxica
• o aparecimento de sinais e sintomas que
caracterizam o efeito tóxico e evidenciam a presença
do fenômeno da intoxicação
TOXICOLOGIA
A duração de uma exposição é importante na
determinação do efeito tóxico, assim como na
intensidade destes e pode ser classificada em:
nexposição aguda: exposição única ou múltipla que
ocorra em um período máximo de 24 horas
nexposição sub-aguda: aquela que ocorre durante
algumas semanas (1 mês ou mais)
nexposição sub-crônica: aquela que ocorre durante
alguns meses (geralmente por 3 meses)
nexposição crônica: ocorre durante toda a vida.
TIPOS DE EXPOSIÇÃO
TOXICOCINÉTICA
Visa compreender os efeitos dos agentes tóxicos pelo 
conhecimento das fases de interação destes produtos 
com o organismo 
§ Absorção 
§ Distribuição
§ Armazenamento
§ Metabolização 
§ Eliminação
ABSORÇÃO
§ Passagem de uma substância química pelas 
membranas biológicas
§ Pulmonar, cutânea e a digestiva 
§ Constituição e espessura das membranas: 7mm a 10 
nm
§ Solubilidade e grau de ionização das subst. 
químicas: lipossolubilidade e hidrossolubilidade
§ Transporte através das membranas: difusão ou 
transporte passivo e transporte especializado
DISTRIBUIÇÃO
§ Determinada pelo fluxo sanguíneo e taxa de 
difusão do meio extracelular (capilar) para o 
intracelular de cada órgão ou tecido
§ Plasmático, intersticial e intracelular
§ Fatores ligados ao agente tóxico: solubilidade, 
grau de ionização, afinidade química e grau de 
oxidação
§ Fatores ligados ao organismo: vascularização, 
constituição aquosa ou lipídica, biotransformação e 
integridade do orgão
ARMAZENAMENTO
§ Proteínas plasmáticas, fígado e nos tecidos adiposo 
e ósseo
§ Tecido adiposo: DDT, PCBs
§ Ossos: chumbo e flúor
METABOLIZAÇÃO
§ Biotransformação: conversão de lipo em hidro = eliminação
§ Biotranformação ocorre por reações enzimáticas
§ Enzimas: fração microssomal (citocromo P-450 e enzimas 
oxidativas), fração mitocondrial (MAO), fração solúvel ou citosol 
(esterases, desidrogenases e amidases)
§ Urinária: biotransformação em hidro = facilitar a 
excreção urinária
§ Pulmonar: gases e os compostos voláteis
§ Digestiva: bile
§ Outros: leite materno, suor e as lágrimas
§ Renal: filtração glomerular, excreção tubular por 
difusão passiva e secreção tubularativa
ELIMINAÇÃO
n Ocorrem com uma exposição intermitente ou
continuada e que dão lugar à diminuição da capacidade
funcional (determinada por parâmetros anatômicos,
fisiológicos e bioquímicos ou de comportamento) ou à
uma diminuição da capacidade para compensar tensões
adicionais
nSão reversíveis durante a exposição ou logo cessada
esta, quando tais alterações causam diminuições
detectáveis da capacidade do organismo para manter a
homeostase
nRealçam a suscetibilidade do organismo aos fatores
nocivos de outras influências ambientais.
EFEITO ADVERSO
A duração de uma exposição é importante na
determinação do efeito tóxico, assim como na
intensidade destes e pode ser classificada em:
nexposição aguda: exposição única ou múltipla que 
ocorra em um período máximo de 24 horas
nexposição sub-aguda: aquela que ocorre durante 
algumas semanas (1 mês ou mais)
nexposição sub-crônica: aquela que ocorre durante 
alguns meses (geralmente por 3 meses)
nexposição crônica: ocorre durante toda a vida.
TIPOS DE EXPOSIÇÃO
AVALIAÇÃO DE RISCO
§ É a caracterização científica sistemática dos potenciais efeitos
adversos a saúde decorrente da exposição a agentes tóxicos ou
perigosos
§ Nos estudos toxicológicos visam a identificação, descrição e
quantificação dos efeitos adversos
§ Utiliza modelos animais homogêneos em relação a dose e
duração de exposição não encontrada em população humana
heterogênea
§ Pressupostos padrão por causa de algum nível de incerteza na
extrapolação entre espécies, doses rotas e variabilidade
individual
§ Os resultados da avaliação de risco subsidiam o manejo do
risco que avalia, decide e implementa medidas
MONITORAMENTO BIOLÓGICO
nindicadores biológicos de dose interna tem como objetivo a
demonstração - quantificação da exposição-absorção de xeno-
bióticos.
nEstes indicadores podem refletir a dose da substância no sítio
de ação, a dose armazenada em um ou em vários
compartimentos ou aquela recentemente absorvida (Araújo,
1995)
n É uma atividade intrínseca à vigilância em saúde do trabalhador
e ambiental, que, por sua vez, tem como um de seus
pressupostos a interdisciplinaridade, em virtude da natureza
múltipla e ecológica de seus objetos (Machado, 1997)
MONITORAMENTO BIOLÓGICO
§ Contribui para reduzir incerteza nas extrapolações
entre resultados experimentais e a população humana
Limites de Exposição Ocupacional
§São guias ou recomendações destinadas a proteger
o trabalhador ao longo de toda a sua vida de trabalho
(40 anos) de 8 h / dia, 5 dias / semana de trabalho
§ A maioria dos limites de exposição ocupacional são
apresentados como uma concentração média
ponderada no tempo para um dia de 8 horas e semana
de trabalho de 40 horas
MONITORAMENTO BIOLÓGICO
Limites de Exposição Ocupacional
§ Há valores limite (threshold limit values-TLVs) que se
referem a concentrações por via aérea e condições
sob as quais os trabalhadores podem estar expostos
diariamente mas não desenvolver efeitos adversos a
saúde
§ O limite de exposição de curto prazo (Short Term
Exposure Level -STEL) é recomendado quando
exposições são de curta duração a altas
concentrações conhecidas por causar toxicidade
aguda
AVALIAÇÃO DE RISCO
DOSE - RESPOSTA
§ É um processo de avaliação quantitativa do risco, e
primordialmente envolve caracterizar a relação entre a potência
do agente químico e a incidência de efeitos adversos a saúde
§ A relação dose-resposta, fornece uma estimativa da
relação entre a dose de um agente químico e incidência de
efeitos em um população
§ Abordagens para caracterizar relações dose-resposta incluem
os níveis de efeito tais como DL50, CL50, níveis de efeitos
adversos não observados (NOAELs), margens de
segurança, índice terapêutico
AVALIAÇÃO DE RISCO
Exemplo de uma típica curva dose-resposta
TOXICOLOGIA AMBIENTAL
MUNICÍPIO: BARCARENA
ÁREA: 1.316,2 km2
POPULAÇÃO: 70.000 habitantes
DISTÂNCIA: 115 km da capital (Belém)
RIO MURUCUPI
(rio de pequeno volume de água, águas 
barrentas, com nascente próximo a bacia de 
resíduos industriais e atravessando centro 
urbano)
TOXICOLOGIA AMBIENTAL
RIO MURUCUPI (PARÁ)
(mudança na coloração das águas em 
toda sua extensão)
TOXICOLOGIA AMBIENTAL
(alterações físicas e químicas com risco a 
saúde da população)
Igarapés Dendê e Curuperê (PARÁ)
TOXICOLOGIA AMBIENTAL
(cobertura vegetal com resíduos do 
beneficiamento do caulim)
TOXICOLOGIA AMBIENTAL
§ A toxicologia ambiental estuda os danos 
causados ao organismo pela exposição a 
agentes tóxicos que se encontram no meio 
ambiente.
§ A toxicologia ambiental tem como objetivo 
principal avaliar os impactos que produzem 
na saúde pública a exposição da população 
a agentes tóxicos ambientais presentes em 
um sítio contaminado.
§ Ciência que tem como princípio básico o
estudo dos efeitos dos agentes físicos,
químicos e biológicos sobre os
organismos vivos, particularmente sobre
populações e comunidades em seus
ecossistemas, incluindo as formas de
transporte, distribuição, transformação,
interações e destino final desses agentes
nos diferentes compartimentos do
ambiente.
ECOTOXICOLOGIA
§ Os agentes tóxicos são denominados de
xenobióticos e produzem efeitos
adversos nos organismos vivos em doses
muito pequenas.
§ Xenobiótico: qualquer substância que não é 
produzida pela biota, como os produtos 
industriais, praguicidas, drogas terapêuticas, 
aditivos de alimentos, compostos 
inorgânicos.
TOXICOLOGIA AMBIENTAL
PRINCIPAIS CAUSAS DA EXTINÇÃO DE 
ESPÉCIES NA ATUALIDADE
§ Destruição ou redução de habitats
§ Introdução de espécies exóticas
§ Poluição ambiental
§ 1940: 1 milhão de toneladas de produtos 
químicos
§ 1990: centenas de milhões de toneladas 
de produtos químicos (pesticidas, 
plásticos, etc)
§1992: 100.000 produtos, 40.000 de uso 
comum
POLUIÇÃO AMBIENTAL
Intervalo de Tempo Poluição ambiental e dano ao ambiente
Anos 50-60 DDT: Dano reprodutivo em aves de rapina 
Pesticidas Organoclorados: bioacumulação nas cadeias alimentares
Metilmercúruio: Envenenamento do homem em Minamata (Japão)
Anos 60-70 Poluição das águias por despejos, detergentes e metais pesados
Anos 70-80 PCB’s: bioacumulação e danos reprodutivos (mamíferos marinhos)
TCDD (Dibenzo-1,4-dioxina): Catástrofe de Seveso com contaminação 
do homem e ambiente
Chuva ácida e acidificação da água e do solo
Compostos em produtos de limpeza e poluição das águas
Anos 80-90 Morte nas florestas como conseqüência da poluição atmosférica
Compostos-organozonio: danos aquáticos, Incêndio de indústria 
química na Suiça com envenenamento do rio Reno
A partir dos anos 90 Compostos químicos no ambiente com efeitos negativos sobre o 
balanço hormonal e a reprodução
Catástrofe nuclear de Chernobyl
Poluição ambiental
TIPOS DE POLUENTES AMBIENTAIS
1.POLUENTES ATMOSFÉRICOS: CO (52%), óxidos de S 
(18%), HC (12%), MP (10%) e óxidos de N (6%).
Patologias: resfriado, asma brônquica, DPOC e o 
câncer pulmonar.
2.POLUENTES DAS ÁGUAS E SOLOS: Industrial, agrícola, 
doméstica e urbana e de ocorrência natural.
Características das Substâncias Químicas
1. Alto efeito biológico com correspondente 
toxicidade 
2. Alta persistência no ambiente (pesticidas 
organoclorados)
3. Grande potencial para bioacumulação e
enriquecimento na rede alimentar (DDT, PCB, 
MeHg)
POLUIÇÃO AMBIENTAL
Afinidades dos Xenobióticos
§ Monóxido de carbono: moléculas de
hemoglobina
§ Flúor, chumbo e elementos lantanídeos:
tecido ósseo
§ Inseticidas organoclorados: tecido adiposo –
substâncias lipofílicas
§ Paraquat: tecidos pulmonares
§ Mercúrio: cérebro e rins
POLUIÇÃO AMBIENTAL
POLUIÇÃO AMBIENTAL
POLUIÇÃO AMBIENTAL
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS
§ COEFICIENTEDE PARTIÇÃO: octanol-água, será maior quanto 
menor for a polaridade da água.
§ PRESSÃO DE VAPOR: tendência de um líquido ou sólido em se 
volatilizar.
§ PARTIÇÃO ENTRE DIFERENTES COMPARTIMENTOS DO MEIO 
AMBIENTE: constante de Henry. 
§ ESTABILIDADE DA MOLÉCULA: tempo da substância no meio 
ambiente. 
ROTAS DE DESTINO E TRANSPORTE
§ Transporte Aquoso
§ Transporte na Atmosfera
§ Transporte no solo
BIOACUMULAÇÃO E BIOMAGNIFICAÇÃO
§ BIOACUMULAÇÃO: transferência dos contaminantes do meio 
externo para um organismo, no qual as concentrações observadas 
são muito superiores as do meio.
§ BIOMAGNIFICAÇÃO: aumento da concentração dos xenobióticos 
acumulados quando passam de um nível trófico a outro, pela rota 
dos alimentos.
BIOMARCADORES DE AMBIENTES POLUÍDOS
BIOMARCADOR ORGANISMO POLUENTE
Inibição da AChE Peixes, moluscos e 
crustáceos
Pesticidas 
organofosforados e 
carbamatos
Indução de metalotioninas Peixes Metais (Zn, Cu, Cd e Hg)
Indução da EROD ou 
citocromo
Peixes HPAs, PCBs e dioxinas
Inibição da ALA-D Peixes Chumbo
Indução de vitelogenina Peixes jovens e 
machos
Substâncias 
estrogênicas
Formação de adutos de 
DNA
Peixes, moluscos HPAs, pesticidas amino
triazinas
§ Ensaios de lixiviação;
§ Natureza de migração para o meio ambiente;
§ Persistência e potencial de degradação para 
constituintes não perigosos;
§ Potencial de bioacumulação do constituinte ou 
do produto de degradação;
§ Efeitos nocivos pela presença de agente 
teratogênico, mutagênico, carcinogênico ou 
ecotóxico;
§ Parâmetros de dose e/ou concentrações letais 
em cobaias.
GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS TÓXICOS
GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS TÓXICOS
INSETICIDAS ORGANOCLORADOS
§ Poluentes Orgânicos Persistentes (POP’s);
§ Resistência à degradação;
§ Possibilidade de bioacumulação;
§ Possibilidade de transporte de ar, pela água e pelas 
espécies migratórias;
§ Possibilidade de depositar em locais distantes de sua 
origem.
GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS TÓXICOS
BIFENILAS POLICLORADAS (PCB’s)
§ Poluentes Orgânicos Persistentes (POP’s);
§ Persistência e hidrofobicidade: bioacumulação e 
biomagnificação nas cadeias alimentares
GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS TÓXICOS
HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS POLUNUCLEADOS 
(HPA’s)
Antraceno Fenantreno
Pireno Benzo[a]pireno
METAIS PESADOS
CONTAMINANTE GÊNERO DE MICROORGANISMOS UTILIZADOS
Anéis Aromáticos Pseudomonas, Achromobacter, Bacillus, Arthrobacter, 
Penicilium, Aspergillus, Fusarium, Phaneorocheate
Cádmio Staphylococcus, Bacillus, Pseudomonas, Citrobacter, 
Klebsiela, Rhodococcus
Cobre Escherichia, Pseudomonas
Cromo Alcaligenes, Pseudomonas
Enxofre Thiobacillus
Petróleo Pseudomonas, Proteus, Bacillus, Penicillum, 
Cunninghamella
METAIS PESADOS
CONTAMINANTE ORIGEM EFEITOS
Alumínio Produção de artefatos de alumínio, 
serragem, tratamento convencional de 
água
Anemia por deficiência de ferro, 
intoxicação crônica
Arsênio Metalurgia, manufatura de vidros e 
fundição
Câncer ( seios paranasais)
Cádmio Soldas, tabaco, baterias e pilhas Câncer nos pulmões e próstata, 
lesões nos rins
Chumbo Fabricação e reciclagem de baterias de 
autos, indústria de tintas, sldagem
Saturnismo (cólicas abdominais, 
tremores, fraqueza muscular, 
lesão renal e cerebral)
Cobalto Preparo de ferramentas de corte e 
furadoras 
Fibrose pulmonar (endurecimento 
do pulmão) que pode levar à 
morte
Cromo Indústria de corantes, esmaltes, tintas, 
ligas com aço e níquel, cromagem de 
metais
Asma (bronquite) e asma
Fósforo amarelo Veneno para baratas, rodenticidas (tipo 
de inseticida usado na lavoura) e fogos 
de artifício
Náuseas, gastrite, odor de alho, 
fezes e vômitos fosforescentes, 
dor muscular, choque, coma e 
morte
Mercúrio Moldes industriais, indústrias de cloro-
soda, garimpo de ouro, lâmpadas 
fluorescentes
Intoxicação do SNC
Níquel Baterias, aramados, fundição de metais e 
refinarias
Câncer do pulmão e seios 
paranasais
MERCÚRIO
§ Mercúrio (Hg) é um líquido prateado que na temperatura 
normal é metal e inodoro.
§ O seu ponto de ebulição é 234,32 K (-38,83 ºC) e de fusão é
629,88 K (356,73 ºC). Não é um bom condutor de calor
comparado com outros metais, sendo no entanto um bom
condutor de electricidade. Estabelece liga metálica facilmente
com muitos outros metais como o ouro ou a prata produzindo
amlgamas.
§ É insolúvel em água e solúvel em ácido nítrico. Quando
temperatura é aumentada transforma-se em vapores tóxicos e
corrosivos mais densos que o ar. É um produto perigoso
quando inalado, ingerido ou em contacto, causando irritação
na pele, olhos e vias respiratórias.
MERCÚRIO NO AMBIENTE
MERCÚRIO NO AMBIENTE
MERCÚRIO NO AMBIENTE
ELEMENTAR INORGÂNICO ORGÂNICO
Baterias
Barômetros
Instrumentos de calibração
Cerâmicas
Produção cloroalquílica
Luzes fluorescentes
Extração de ouro e prata
Procedimentos dentários
Pintura
Minas
Produção de polpa de papel
Fotografia
Termômetros
Remédios tradicionais
Produção de acetaldeído
Cosméticos
Desinfetantes
Explosivos
Tintas
Processamento de peles
Plantas medicinais
Lâmpadas de vapor de mercúrio
Pintura
Curtimento de couto
Produção de cloreto de vinila
Verniz para mobília
Bactericidas
Fungicidas
Produção de inseticidas
Produção de papel
Comidas marinhas
Processos de embalsamar
Quintas
Adorno de sementes
Conservantes de madeira
FONTES DE EXPOSIÇÃO DO MERCÚRIO
CICLO DO MERCÚRIO
O B R I G A D A !