Análises Toxicológicas e Ambientais

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Toxicologia 
Material de apoio para DP ADAP 
Toxicologia: conceitos 
Área das ciências médicas que 
investiga experimentalmente a 
ocorrência, natureza, incidência, 
mecanismos e fatores de risco dos 
efeitos nocivos/deletérios de agentes 
químicos. 
Toxicologia: conceitos 
Farmacologia 
Ciência autônoma 
que estuda a 
interação entre um 
sistema biológico e 
um agente químico. 
Efeito BENÉFICO 
dessa interação 
Toxicologia 
Ciência autônoma que 
estuda a interação entre 
um sistema biológico e um 
agente químico. 
Efeitos 
MALÉFICOS/NOCIVOS 
dessa interação 
X 
Capacidade / propriedade do agente tóxico de 
promover injúria ou danos às estruturas 
biológicas, por meio de interações físico-
quimicas 
TOXICIDADE 
TOXICIDADE 
Para se avaliar a toxicidade de uma substância química, é necessário conhecer: 
que tipo de efeito ela produz, a dose para produzir o efeito, informações sobre 
as características ou propriedades da substância, informações sobre a 
exposição e o indivíduo 
DL 50: (Dose Letal 50%) ou dose letal média de uma substância 
expressa o grau de toxicidade aguda de substâncias químicas. 
Correspondem às doses que provavelmente matam 50% dos 
animais de um lote utilizados para experiência. São valores 
calculados estatisticamente a partir de dados obtidos 
experimentalmente. 
Toxicocinética 
 Toxicocinética Estuda o comportamento de um 
agente tóxico nos diferentes 
compartimentos do organismo. 
 
Absorção 
Distribuição 
Biotransformação 
Eliminação 
Absorção 
Via respiratória Via oral Via dérmica 
Circulação sanguínea 
Distribuição 
Metabolização 
Atinge a 
corrente 
sanguínea 
Distribuição pelo sistema sanguíneo 
Eliminação 
Divisão didática, pois a partir do momento que um 
xenobiótico entra no organismo ele já começa ser 
metabolizado e excretado enquanto é distribuído 
Distribuição pelo sistema sanguíneo 
Órgãos que recebem 
maior fluxo sanguíneo 
serão mais “atingidos” 
pelo xenobiotico 
Órgãos que recebem menor 
fluxo sanguíneo serão 
“atingidos” mais lentamente 
pelo xenobiotico 
Coração 
Cérebro 
Fígado 
Ossos 
Unhas 
Dentes 
Tecido adiposo 
Biotransformação 
Toda alteração que ocorre na estrutura química de uma 
substancia no organismo. A biotransformação é 
catalisada por enzimas que tem o objetivo que inativar 
compostos ativos e torná-los mais facilmente 
excretáveis. 
Citocromo P450 (CYP) Fígado 
Principal órgão de biotransformação 
Biotransformação 
Reações de fase I 
Reações de fase II 
Oxidação 
Redução 
Hidrólise 
Conjugação 
Podem produzir 
produtos mais 
tóxicos 
( reativos) que 
original 
Produzem 
compostos 
inativos 
Glicuronidação, sulfatação, 
acetilação e conjugação com a 
glutationa 
Excreção 
Depuração (clearance) – eficácia do organismo em eliminar substancias 
em geral (xenobióticos) 
Rim 
Sistema gastrointestinal 
Pulmões 
Filtração 
Reabsorção 
Secreção 
Excreção 
Excreção 
Sistema gastrointestinal 
Bile Fezes 
Fezes 
Conforme a relação entre as concentrações 
na bile e no plasma, as substancias são 
classificadas em três tipos A, B e C. 
 
Tipo A relação aproximadamente 1 e são 
representadas por: sódio, potássio, glicose, 
mercúrio e etc. 
Tipo B relação maior que 1 e incluem: 
ácidos biliares, bilirrubina, chumbo, arsênio 
e etc. 
Tipo C relação menor que 1, exemplos: 
inulina, albumina, zinco, ferro e etc. 
Compostos do tipo B são rapidamente 
excretados na bile. 
Excreção 
Pulmões 
Eliminação de substâncias voláteis e gasosas. 
A excreção de gases é inversamente proporcional à 
quantidade de sai solubilização. Exemplo: o gás etileno, 
com baixa solubilidade no sangue é rapidamente 
excretado pelos pulmões, enquanto o clorofórmio que 
é altamente solúvel no plasma é excretado lentamente. 
Toxicodinâmica 
Toxicodinâmica 
Mecanismo de ação tóxica 
do xenobiótico sobre o 
sistema biológico 
A fase da toxicodinâmica é caracterizada pela presença, em 
sítios específicos, do agente tóxico ou dos produtos da 
biotransformação, que ao interagirem com as moléculas 
orgânicas constituintes das células produzem alterações 
bioquímicas, morfológicas e funcionais que caracterizam o 
processo de intoxicação 
Mecanismos de toxicidade 
O entendimento do mecanismo molecular e bioquímico 
de agentes tóxicos, bem como o local específico de sua 
ação, é de extrema importância para aplicação de 
medidas preventivas e terapêuticas de intoxicação. 
 
1.Receptores; 
2. Alterações na função de membranas; 
3. Inibição da fosforilação oxidativa; 
4. Complexação com biomoléculas; 
 
 Interferência com o sistema genético 
 
 Ação citostática 
 
 Alguns agentes tóxicos impedem a divisão celular  interfere no 
crescimento do tecido. 
 
 Distintos mecanismos  inibição enzimática, encaixe entre as duplas 
hélices do DNA (alquilantes) ou intercalaram-se entre as base de cada 
hélice e inibem o crescimento celular  usadas no tratamento do câncer 
(não tem ação seletiva) 
 
 Ação mutagênica e carcinogênica 
 Ats alterarem o código genético  se ocorrer em células germinativas  
efeito mutagênico. 
 Dificuldade de identificar esses Ats 
 
• Ação carcinogênica ATs provocam alterações cromossômicas  
reprodução acelerada  células alteradas 
 
 
• Teratogênese  ação tóxica de xenobióticos sobre o sistema 
genético de células somáticas do embrião/feto  
desenvolvimento defeituoso ou incompleto 
 
 
 
 
Toxicologia ambiental 
Toxicologia ambiental 
Efeitos tóxicos de 
contaminantes 
ambientais sobre 
organismos vivos 
A sobrevivência da espécie 
humana depende do bem 
estar dos outros 
organismos e da 
disponibilidade de ar, água 
e alimentos de qualidade 
Tanto os agentes 
tóxicos de fontes 
antropogênicas como 
os de origem natural 
podem causar danos 
aos organismos 
Poluição atmosférica 
Atmosfera era uma fina camada de 
gases que envolve o planeta e 
permanece em contato com a 
superfície da Terra por gravidade 
A troposfera NATURALMENTE é 
formada por 78,08% de 
nitrogênio, 20,95% de oxigênio, 
0,93% de argônio, 0,035% 
dióxido de carbono e outros 
gases, além de vapor de água 
Porém devido a fenômenos naturais ou 
processos antropogênicos, os níveis de 
gases no ar estão sendo 
constantemente alterados pela 
liberação de SO2, H2S e CO. Essa 
alteração qualitativa ou quantitativa na 
composição dos gases é conhecida 
como POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA 
Poluente atmosférico 
“É toda forma de matéria ou energia com intensidade e em quantidade, que 
possam tornar o ar impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde....” (Cetesb) 
POLUENTE PRIMÁRIO POLUENTE SECUNDÁRIO 
Lançados diretamente da 
fonte de emissão. São 
responsáveis por mais de 
90% da poluição do ar dos 
principais centro urbanos. 
* Monóxido de carbono; 
• Óxidos de enxofre; 
• Hidrocarbonetos; 
 
Aqueles formados na 
atmosfera pela reação 
química entre poluentes 
primários e componentes 
naturais da atmosfera, como 
ozônio, presente em baixas 
altitude, ácido sulfúrico, 
nitratos de peroxiacila 
 
Chuva ácida 
SO2 
Queima de carvão 
e de combustíveis 
fosseis 
SO2 + H2O= H2SO4 
Água na forma de vapor 
Ácido sulfúrico 
Chuva ácida 
As águas da chuva ao caírem na superfície , alteram a composição química do solo e 
das águas, atingem as cadeias alimentares, destroem florestas e lavouras, atacam 
estruturas metálicas, monumentos e edificações 
Inversão térmica 
Naturalmente, o ar vai resfriando com o aumento da 
altitude . Dessa forma, o ar nas camadas inferiores da 
atmosfera é mais quente e, portanto menos denso e 
tende a subir para camadas mais elevadas. 
Dessa forma ocorre um movimento 
ascendente do ar quente e 
descendente do ar frio 
Graças a essa mobilidade, os 
poluentes podem subir juntamente 
com o ar quente e dispersar-se nas 
camadas superiores 
Ar quente 
Ar frio 
Smog 
O fenômeno significa acumulo de poluentes no ar, causado 
pela inversão térmica . Os poluentes do ar , na forma departículas liquidas ou solidas, servem como núcleo para a 
formação de neblinas, principalmente durante o inverno. 
http://time.com/4448813/worst-smog-in-years-southern-california/ 
Efeito estufa e o aquecimento global 
A troposfera permite a passagem das 
radiações solares que chegam a Terra, no 
entanto impede a saída da radiação 
refletida, conservando parte da energia 
recebida. Esse efeito natural chamado 
efeito estufa ou efeito greenhouse, 
mantém a atmosfera cerca de 30°C mais 
aquecida, permitindo com isso, a 
existência de vida no planeta. 
 
Contaminantes da água e do solo 
Diferentes atividades antropogênicas podem 
liberar substâncias nocivas ara o meio ambiente 
Degradação de rochas; 
Atividades vulcânicas; 
Incêndios florestais; 
 
Atividades de mineração; 
Efluentes industriais 
Fundição; 
Esgoto 
http://uparalello.blogspot.com.br/2015/03/o-rio-mais-poluido-do-mundo-citarum.html 
Rio Citarum 
na Indonésia 
Aditivos alimentares 
São substancias, sem valor nutritivo, 
adicionadas intencionalmente a alimentos 
com a finalidade de conservar, intensificar ou
 modificar as propriedades do alimento sem 
prejudicar seu valor nutritivo 
Aditivos alimentares 
Corantes 
Naturais: 
uso limitado devido ao menor poder colorífico, facilidade de 
descoloração, alto custo, toxicidade de algumas substâncias. 
Artificiais: 
são compostos orgânicos sintetizados, de grande 
estabilidade e de maior facilidade tecnológica em sua 
utilização. 
Aditivos alimentares 
Aromatizantes 
Os aromatizantes possuem especial importância por conferirem 
propriedades sensórias que caracterizam cada sabor e aroma 
dos mais diversos produtos 
Podem se classificar segundo 3 divisões: 
‐ Produtos naturais‐ obtidos por processos adequados a partir de 
matéria prima natural 
 
‐ Produtos idênticos aos naturais ‐ obtidos por síntese ou processo 
químico, com estrutura química idêntica à da substância natural 
 
‐ Produtos artificiais ‐ obtidos por síntese, mas de estrutura química 
não encontrada na natureza 
Aditivos alimentares 
Conservantes 
A maior parte dos alimentos de origem vegetal ou animal se deteriora com 
facilidade, perdendo a qualidade com consequente diminuição na vida útil. 
Conservantes alimentares são substâncias que, adicionadas a um determinado 
alimento, impedem ou retardam alterações provocadas pela ação de 
microrganismos, enzimas e/ou agentes físicos. 
Os conservantes mais utilizados são: 
dióxido de enxofre, ácido benzóico, 
ácido sórbico, ácido propiônico na forma 
livre, ou de sais de sódio ou potássio e 
nitritos e nitratos de sódio e potássio 
Aditivos alimentares 
Espessantes 
São substâncias que aumentam a viscosidade ou consistência do alimento sem alterarem 
significantemente as suas demais propriedades. Tradicionalmente, os polissacarídeos 
usados no preparo e processamentos de alimentos têm sido obtidos a partir de plantas 
terrestres e aquáticas como carragena, goma guar e carboximetilcelulose. Outra fonte 
possível de polissacarídeos para uso em alimentos é dada pela capacidade biossintética de 
alguns microrganismos não patogênicos com os quais se obtêm os biopolímeros 
bacterianos xantana, gelana e dextrana 
Micotoxinas 
Toxinas produzidas por fungos 
O homem pode 
ingerir 
diretamente 
alimentos 
contaminados 
O homem pode se contaminar 
indiretamente por meio do consumo 
de produtos de origem animal 
contaminados 
Aflatoxinas 
http://enfo.agt.bme.hu/drupal/node/2780 
Aflatoxina é uma toxina sintetizada pelo fungo 
Aspergillus falvus e Aspergillus parasiticus 
Amendoin 
Milho 
Castanha do Pará 
Centeio 
Encontrada geralmente 
em países tropicais 
Ocratoxina 
Efeitos tóxicos 
A OTA é conhecida por suas 
características carcinogênicas, 
nefrotóxicas e imunotóxicas em células 
animais. Os seres humanos são mais 
sensíveis aos efeitos nefrotóxicos; 
Toxicologia ocupacional 
Toxicologia ocupacional 
As alterações do estado de saúde relacionadas com o trabalho e o ambiente podem 
ser prevenidas por meio de medidas que incluem a substituição da substância nociva 
responsável pelo efeito tóxico. É fundamental que se monitorize a exposição 
mediante monitoramento ambiental (MA) e monitoramento biológico (MB). 
Monitoramento ambiental (MA): determinação da atmosfera de 
trabalho, dos agentes presentes para avaliar o risco à saúde 
Monitoramento biológico (MA): determinação dos agentes presentes 
no ambiente de trabalho e/ou dos seus metabólitos nos tecidos, nas 
secreções, no ar expirado dos indivíduos expostos, para avaliar a 
exposição e o risco à saúde 
Agentes químicos presentes no ambiente de 
trabalho 
Agentes metemoglobinizantes 
Substâncias capazesde induzir a oxidação da hemoglobina, do estado ferroso ( F2+) 
para ferro férrico (F3+), resultando na metemoglobina. 
A MHB não consegue se ligar ao oxigênio, ao gás carbônico ou ao monóxido de 
carbono devido à carga positiva do ferro. 
F2+ 
Oxidação 
F3+ 
Metemoglobina 
Anilina 
Líquido incolor que escurece rapidamente pela exposição à luz 
e ao ar. 
Utilizada como matéria prima na síntese de muitos 
compostos, incluindo corantes, fármacos, produtos 
antioxidantes e aceleradores para indústria de 
borracha, produtos químicos para fotografia, 
isocianatos, fungicidas e herbicidas. 
Agentes metemoglobinizantes 
Nitrobenzeno 
Agentes metemoglobinizantes 
Liquido incolor a amarelado com odor 
característico. 
Utilizado na produção de ésteres e 
acetatos de celulose, é intermediário na 
síntese do paracetamol, além de servir 
como essência em perfumaria 
Dimetianilina 
Agentes metemoglobinizantes 
Intermediária na fabricação de vanilina e de corantes, catalisadora do 
endurecimento de resinas sintéticas e utilizada como aceptor ou removedor de 
ácidos na síntese de penicilinas semissintéticas e cefalosporinas. 
Absorção vias dérmica 
e respiratória 
O LEO proposto é de 25mg/m3 
Trinitrotolueno (TNT) 
Agentes metemoglobinizantes 
Sólido inflamável . O risco de explosão é considerado moderado, ocorrendo 
por queima, aquecimento ou concussão. 
TNT é utilizado como explosivo 
O LEO proposto é de 0,1mg/m3 
A exposição ao TNT chega produzir 43% de metemoglobina 
em 24 horas, por exposição simultânea pelas vias respiratória 
e dérmica. 
Agrotóxicos 
Inseticidas, 
fungicidas, 
Dessecantes, 
herbicidas, 
formicidas 
Baraticidas, 
Piolhos/Carrapatos, 
Raticidas, Grama e 
Jardim 
Carrapatos, Piolho, 
Sarna, Miíase 
Eliminação de 
vetores 
Agrícola 
Doméstico 
Veterinário 
Saúde Pública 
Intoxicação 
• Brasil é o maior consumidor de agrotóxicos atualmente; 
• Necessidade de aumentar a produtividade; 
• Modelo de agronegócio; 
• Utilização de produtos mais tóxicos; 
• Longas jornadas de trabalho; 
• Desconhecimento sobre o uso e os riscos do agrotóxico; 
• Falta, uso incorreto, inadequação e desconforto dos EPIs; 
• Não observação de medidas higiênicas; 
• Falta de informações e incentivo sobre métodos alternativos no controle 
de pragas; 
• Dificuldades na fiscalização sobre a venda sem receituário agronômico. 
Chumbo 
O chumbo pode ser encontrado em diversas fontes como: petróleo, processos 
industriais, tintas, canos de água, ar (80% do chumbo da atm provem da 
gasolina), poeira, sujeira das ruas e vias, água e alimentos, revestimento de 
metais e outras fontes expostas e corrosão, esmaltes, cerâmicas vitrificadas 
com cozimento a baixas temperaturas, soldaduras de embalagens de 
alimentos, solo contaminado por indústrias emissoras de chumbo. 
http://colunas.revistaepoca.globo.com/planeta/2013/01/15/livro-usa-cartuns-para-conscientizar-criancas-sobre-
meio-ambiente/ 
Drogas de abuso e Uso indevido de 
drogas 
Analisando os agentes farmacológicos associados ao uso 
indevido, abuso e dependência de drogas. Embora seja 
importante conhecer a neurofarmacologia desses agentes para 
compreender os efeitos sobre o comportamento e os riscos da 
adicção, a farmacologia não é absolutamenteo único 
determinante da experiência ou do comportamento relativo às 
drogas. 
 
Fármaco: Substância de estrutura química definida, que ao 
contato com o sistema biológico modifica uma ou mais funções. 
Seria Princípio Ativo, é uma substância orgânica ou inorgânica 
de composição conhecida. 
Droga: A OMS (Organização Mundial de Saúde, 1966) definiu 
como qualquer substância ou produto utilizado com a 
intenção de ser usado para modificar ou explorar sistemas 
fisiológicos ou estados patológicos visando benefício do 
receptor. “qualquer substância capaz de modificar a função 
dos organismos vivos, resultando em mudanças fisiológicas 
ou de comportamento”. 
DEPENDÊNCIA DA SUBSTÂNCIA – ADICÇÃO (DSM – V, APA). 
Um padrão mal adaptativo de uso da substâncias que 
leva o prejuízo ou sofrimento clínico significativo, 
evidenciado por três ou mais características que 
incluem, tolerância, abstinência e abandono ou 
redução de importantes atividades sociais, 
ocupacionais ou recreativas...em razão do uso da 
substância, durante um período de 12 meses.