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Fases da Intoxicação É essencial saber que: 1. a resposta é função da concentração do AT (agente tóxico) que interage com o receptor biológico; 2. a concentração do AT no sítio de ação é dependente das 2 primeiras fases da intoxicação; ● Exposição: medida do contato entre o AT e a superfície corpórea do organismo; Fatores que influenciam na exposição: ➔ Via ou local de exposição: I. via gastrintestinal (ingestão); II. via pulmonar (inalação); III. via cutânea (contato); IV. via parenteral; ➔ Ordem decrescente de eficiência: Via endovenosa; pulmonar; intraperitoneal; subcutânea; intramuscular; intra- dérmica; oral, cutânea. ➔ Duração e frequência da exposição: ➢ DURAÇÃO: I. exposição aguda (24h) - usou e dps não usou +; II. exposição subaguda (1 mês ou +); III. exposição subcrônica (3 meses); IV. exposição crônica (toda a vida). ➢ FREQUÊNCIA: doses ou concentrações fracionadas podem reduzir o efeito tóxico se: I. a velocidade de eliminação é maior que a de absorção; II. o efeito tóxico é parcial ou totalmente revertido antes da exposição seguinte FASE TOXICOCINÉTICA: ★ Ação do organismo sobre o AT, procurando diminuir ou impedir a ação nociva da substância sobre ele. 1. Absorção: são os fatores relacionados com a membrana; 2. Distribuição; 3. Eliminação: Biotransformação (BT) e excreção; ➢ Fatores que influenciam no transporte por membranas: ➔ Fatores relacionados com a membrana: 1. estrutura da membrana; 2. espessura da membrana; 3. área da membrana. ➔ Fatores relacionados com a subs. química: 1. lipossolubilidade; 2. coeficiente de partição óleo/água: coef= [subs. fase oleosa]/[subs. fase aquosa]. Quanto maior o coef. de partição, maior a capacidade de atravessar a membrana (lipossolúvel). 3. grau de ionização ou dissociação: quanto maior o grau de ionização, menor a chance de atravessar a membrana. Íon não atravessa a membrana facilmente (é pouco lipossolúvel). Muitos tóxicos são ácidos ou bases fracas e podem estar presente em soluções sob 2 formas: Não ionizada: lipossolúvel e pode se difundir prontamente através da membrana celular. Ionizada: incapaz de penetrar a membrana lipóide (pouco lipossolúvel), ou incapaz de atravessar os poros da membrana (no caso de íons formados serem maiores que os poros). ● Absorção Passagem do AT do meio externo para o meio interno, atravessando membranas biológicas (depende da frequência cardíaca ou respiratória). ★ Abs pelo TGI ou oral: 1. AT pode ser absorvido da boca até o reto; 2. difusão passiva; 3. ácidos fracos são abs pela mucosa gástrica; 4. bases fracas são abs pela mucosa intestinal. ABS PELA VIA ORAL Barreira - mucosa do trato digestivo e epitélios capilares 1. Elevado coeficiente de partição (razão entre a concentração de fármaco que tende a ficar na fase orgânica e a concentração de fármaco que tende a permanecer na fase aquosa num modelo de dois compartimentos) possui melhor abs; 2. Subs. muito polares são pouca abs. Ex.: Curare não é abs, por isso a caça abatida não contamina pessoas. Ph e Pka são importantes Porção não ionizada (%) pH Ácido benzóico (pKa=4) Anilina (pKa=5) 2 99.0 0.1 3 90.0 1.0 5 10.0 50.0 7 0.1 99.0 Fatores que influenciam a abs pelo TGI 1. Tratamento com quelante (EDTA): aumenta abs de chumbo e outros metais - complexos lipossolúveis; 2. Conteúdo estomacal: abs favorecida se o estômago estiver vazio; 3. Secreções gastrintestinais: mudanças na atv ou estrutura do agente; 4. Mobilidade intestinal: reduz o tempo de contato com agente tóxico e reduz abs; 5. Efeito de primeira passagem pelo fígado: reduz a biodisponibilidade de algumas subs. Parâmetro Diferença fisiológica Diferença na abs pH suco gástrico Gestante > mulher > homem Altera abs oral Motilidade intestinal < gestantes > abs Esvaziamento gástrico Prolongado nas gestantes > abs Abs cutânea ➢ Abs pode ser transepidérmica e transfolicular, sendo que a maior abs é a transepidérmica. Fatores que influenciam a abs cutânea ★ Fatores ligados à presença de outras subs. na pele: 1. vasoconstritores: REDUZ A ABS; 2. veículos: AUMENTA A ABS; 3. água: AUMENTA A ABS; 4. agentes tensoativos (solução aquosa são capazes de diminuir a tensão superficial das moléculas de água o que aumenta a eficiência da solução aquosa na remoção e dispersão de sujeiras, favorecendo sua solubilidade e aumentando o contato entre a solução) : AUMENTA A ABS 5. solvente orgânicos: AUMENTA A ABS. ★ Fatores ligados ao organismo: TODOS ABAIXO AUMENTAM A ABS 1. superfície corpórea; 2. volume total de água corpórea; 3. abrasão (desgaste) da pele; 4. fluxo sanguíneo da pele; 5. queimaduras; 6. pilosidade. ★ Fatores ligados às condições de trabalho: 1. tempo de exposição; 2. temperatura do local de trabalho. ★ Ação dos AT sobre a pele: 1. efeito nocivo local; 2. efeito nocivo local e sistêmico; 3. efeito nocivo sistêmico, sem causar danos locais. Abs pelo trato pulmonar: ➔ Vai depender da frequência cardíaca ou respiratória; ➔ Alvéolos: 50 a 100m² ★ Gases e vapores: ➔ Vias aéreas superiores: Quanto maior a solubilidade em água, maior a retenção do AT nas vias aéreas superiores. ➔ Alvéolos: Dissolução do AT no sangue: 1. depende da [ ] do AT no ar alveolar (pressão parcial); 2. depende da solubilidade do AT no sangue (coeficiente de distribuição (K)). FREQ. CARDÍACA ⟺ FREQ. RESPIRATÓRIA *COMBINAÇÃO QUÍMICA DO AT COM O SANGUE* - DEPENDE ★ Material particulado: são partículas sólidas ou líquidas de pequeno tamanho molecular que ficam em suspensão no ar por longo tempo. A penetração no trato pulmonar depende: 1. diâmetro da partícula; 2. hidrossolubilidade; 3. condensação; 4. temperatura. QUANTO MAIOR FOREM NESSES QUESITOS, MAIOR A RETENÇÃO PELAS VAS ★ Vias de exposição: Abs pela via respiratória Tamanho das partículas Retenção Destino <1μm Alvéolos pulmonares Abs. sistêmica; Abs pelo sistema linfático; Fagocitose por macrófagos; Remoção c/ muco por meio de movimentos ciliares 2-5μm Traqueobronquiolar Remoção c/ muco por meio de movimentos ciliares; Fagocitose por macrófagos. >5μm Nasofaríngea Eliminação por assopro, espirro ou limpeza 1. Absorção: depende da solubilidade no sangue; 2. Coeficiente de partição sangue/ar: [sangue]/[ar] a. Subs. de alto coeficiente de partição sangue/ar, como o clorofórmio (15), passam facilmente do ar para o sangue; b. Etileno (0,14) somente pequena quantidade é difundida p/ o sangue, possui rápida saturação. Retenção: 1. impactação (região nasofaríngea); 2. sedimentação (região traqueobronquial); 3. difusão (região alveolar). Remoção: 1. movimento mucociliar (região nasofaríngea e traqueobronquial); 2. tosse (região traqueobronquial); 3. processo de migração e fagocitose (região alveolar). Distribuição: após a subs. já estar na corrente sanguínea Os xenobióticos são transportados pelo sangue e pela linfa para os diversos tecidos. Esse transporte depende de: 1. fluxo sanguíneo do tecido; 2. facilidade de penetração pela membrana. [ ] do AT no tecido ⟺ [ ] do AT no sangue ★ Fatores que influenciam na distribuição: ➔ Ligação às proteínas plasmáticas: AT-PP ⟺ AT(livre) + PP - facilita o transporte do AT. ➔ Ligação celular (proteínas intracel.): princip. tecido hepático e renal; ➔ Armazenamento: tecido adiposo e tecido ósseo; ➔ Barreira hematoencefálica e placentária: subs. lipofílicas não representa barreira protetora. ➔ A distribuição sofre interferência de: diferenças regionais e de pH (influenciam na ionização ou não de alguma subs.); coeficiente de partiçãoóleo/água; ➔ Equilíbrio: é atingido mais facilmente nos tecidos que recebem grande circulação de fluídos (coração, cérebro e fígado) e mais lentamente nos órgãos pouco irrigados (ossos, unhas, dentes e tecido adiposo) Distribuição O xenobiótico é introduzido na circulação e vai para o plasma e existe um equilíbrio entre os xenobióticos ligados às proteínas e os xenobióticos livres (uma parte é eliminada para fora do organismo). Após, eles vão para o líquido intersticial e, após, para as céls. alvo. Nessas céls há os xenobióticos ligados à sítios inertes, o xenobiótico livre e o complexo xenobiótico-alvo (aqui que acontece o efeito da subs.) e a intensidade do efeito tóxico vai depender desse complexo. Eliminação Biotransformação: alterações que um agente químico sofre no organismo, visando aumentar sua polaridade e facilitar a excreção. A ativação e desativação é feita, normalmente, no fígado. A biotransformação pode ocorrer através de 2 mecanismos: ➔ Ativação da biotransformação: produz metabólitos c/ ativ. igual ou maior do que o precursor. a. Ex.: a piridina é biotransformada ao íon N-metil piridínico que tem toxicidade cinco vezes maior que o precursor. O mesmo ocorre com o inseticida parathion que é biotransformado a paraoxon, composto responsável pela ação tóxica do praguicida. ➔ Desativação: quando o produto resultante é menos ativo (tóxico) que o precursor. É o mais comum de ocorrer para os xenobióticos. ➔ Quanto + ativado, + tóxico é a subs. ➔ A oxidação aumenta a polaridade da subs. ★ Fases da biotransformação: ➔ Fase I (Pré-sintética): oxidação através do citocromo P450 (aumenta a polaridade), redução, hidrólise; inserção de grupamentos sulfidrila, amina e carboxila (que aumentam a polaridade da subs.). ➔ Fase II (Sintética ou de Conjugação): elevação do tamanho, polaridade, ionização o que, consequentemente, aumenta a excreção e diminui a toxicidade. Eliminação Algumas subs. podem induzir ou inibir a ativ. do citocromo P450: a. fenilbutazona (antiinflamatório e antireumático) e o cloranfenicol – efeito inibitório na biotransformação enzimática da tolbutamida, medicamento antidiabético, levando em dose terapêutica a crises de hipoglicemia sérias; b. Fenobarbital e álcool – efeito indutor na biotransformação da metadona, fenilbutazona, etc. Tanto o fenobarbital como o álcool, aumentam a concentração do Cit P450. Fatores que influenciam a Biotransformação 1. Dose e frequência: doses mais altas podem não ser tão biotransformadas e a frequência pode induzir ou não a BT; 2. Dieta e estado nutricional; 3. Sexo, idade e peso. Importância da BT na Toxicologia: tipo de amostra a ser analisada e o que procurar na amostra enviada ao lab. Ex.: a metanfetamina, um anorexígeno usado como “bolinha” é biotransformada produzindo anfetamina, que é excretada pelos rins. Em caso de intoxicação com a metanfetamina, o produto principal a ser pesquisado na urina deverá ser a anfetamina. Na toxicologia, nós procuramos os metabólitos da subs, ou seja, o que foi biotransformado. Eliminação Excreção: 1. Secreções: biliar, sudorípara, lacrimal, gástrica, salivar, láctea, etc. 2. Excreções: urina, fezes, catarro. 3. Ar expirado O processo mas importante de excreção, na toxicologia, é a excreção urinária pois é mas fácil de se conseguir. ★ Excreção urinária: 1. Os glomérulos renais filtram cerca de 20% do fluxo cardíaco e apresentam poros bastante largos; 2. Assim, os glomérulos filtram subs lipossolúveis ou hidrossolúveis, ácidas ou básicas, desde que tenham PM menor que 60 mil. Xenobióticos ligados à proteínas não são filtrados devido ao tamanho do complexo, permanecendo por mas tempo no organismo. São 3 os mecanismos envolvidos na excreção de subs pelos rins: 1. Filtração glomerular; 2. Reabsorção tubular; 3. Secreção tubular. ★ Eliminação biliar e fecal ➔ Eliminação conjugada; ➔ Produtos conjugados não são absorvidos pelos intestinos; ➔ Uma vez secretado no intestino, os xenobióticos podem sofrer reabsorção ou excreção pelas fezes. É o ciclo entero hepático: Estômago -> fígado (pode ir tanto para a circulação sistêmica quanto p/ a bile) bile -> intestino -> estômago. Ex.: A morfina é conjugada com ácido glicurônico no fígado e o glicuronídeo de morfina é secretado pela bile no intestino. Neste local, pela ação da enzima β- glicuronidase, a morfina é liberada e reabsorvida. O glicoronídeo que não for lisado será excretado pelas fezes. ★ Eliminação pelos pulmões 1. Subs. gasosas e voláteis são excretadas pelos pulmões; 2. Bafômetro: [ ] etanólica no plasma (princípio de proporcionalidade entre o etanol eliminado e sua pressão de vapor). A excreção de gases é inversamente proporcional à sua solubilidade no sangue. Ex.: gás etileno - baixa solubilidade no sangue, rapidamente excretado; clorofórmio - alta solubilidade no sangue, lentamente excretado. Fator limitante na excreção: ● Subs. muito solúveis - ventilação (respiração); ● Subs. pouco solúveis - perfusão (circulação) Parâmetros toxicocinéticos que expressam a eliminação: ● Meia vida (t1/2): tempo requerido para a [ ] plasmática seja reduzida a 50%; ● Depuração ou clearance: capacidade do organismo eliminar uma subs. do plasma. Os órgãos envolvidos são: Fígado (biotransformação de metabólitos e excreção biliar) e os rins (excreção na urina). ➔ A depuração renal é definida como a quantidade de excreção dividida pela [ ] média da subs. no plasma; ➔ A depuração renal de creatinina indica o índice de função renal Fases da intoxicação Toxicante entra através do local de exposição (pele, trato GI, trato respiratório, placenta..) -> absorção, distribuição p/ o alvo, ativação -> TOXICANTE FINAL - molécula-alvo (proteína, lipídio, ácido nucleico e macromoléculas) ou sítio-alvo de ação) -> eliminação pré-sistêmica, excreção, destoxicação. Comportamento cinético do AT no organismo Tóxico -> via de introdução -> abs -> Distribuição (sangue), pode seguir vários caminhos: Tóxico livre (pode se acumular, equilíbrio de livre e acumulado), Tóxico livre <--> tóxico combinado, sendo que o tóxico livre é biotransformado e o produto da biotransformação vai para o sítio de ação (receptores), acontece a interação e os efeitos começam. Pode também ser eliminado. Fase toxicodinâmica ---------------------------> AÇÃO DO AT SOBRE O ORGANISMO: 1. Inibição irreversível de enzimas; 2. Inibição irreversível de enzimas; 3. Síntese letal; 4. Sequestro de metais essenciais; 5. Interferência c/ o transporte de O2; 6. Ação citostática; 7. Ação mutagênica e carcinogênica; 8. Ação anestésica; 9. Interferência na neurotransmissão; 10. Irritação direta dos tecidos; 11. Reações de hipersuscetibilidade: alergia química, fotoalergia, fotossensibilização
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