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Diretoria de Ensino – DE Coordenação do Curso Técnico em Segurança do Trabalho Disciplina: Saúde Ocupacional

Noções de Toxicologia

Conceitos:

A Toxicologia é a ciência que tem como objeto de estudo o efeito nocivo decorrente da

interação entre um agente tóxico e um sistema biológico, com a finalidade principal de

prevenir o aparecimento desse efeito, ou seja, estabelecer condições seguras de

exposição a essas substâncias e assim, permitir que o homem se beneficie das

conquistas tecnológicas da era atual.

A toxicologia apoia-se, então, em três elementos básicos:

1. A existência de uma substância (agente tóxico) capaz de interagir com um

sistema biológico e produzir uma resposta;

2. O sistema biológico com o qual o agente tóxico interage para produzir o efeito;

3. A resposta (efeito) que deverá ser considerada nociva ao sistema biológico com

o qual interage.

Áreas da toxicologia

A toxicologia é uma ciência multidisciplinar que compreende um vasto campo de

conhecimentos básicos e aplicados, relacionando-se estritamente com diversas outras

ciências. É desenvolvida por especialistas com diferentes formações profissionais que

oferecem contribuições específicas em uma ou mais áreas de atividade permitindo

assim, o aperfeiçoamento dos conhecimentos e o desenvolvimento de cinco áreas de

atuação, de acordo com a natureza do agente tóxico ou a maneira pela qual este alcança

o sistema biológico.

Toxicologia de Alimentos

Área relacionada ao estudo da toxicidade das substâncias veiculadas pelos alimentos, ou

seja, é a área da toxicologia que estabelece índices de segurança para que os alimentos,

de origem natural ou industrial, possam ser ingeridos sem causar danos à saúde, tanto

no que se refere à sua obtenção quanto ao seu armazenamento.

Toxicologia Ambiental e Ecotoxicologia

Essa área do conhecimento toxicológico preocupa-se com o estudo das ações e dos

efeitos nocivos de substâncias químicas, quase sempre de origem antropogênica sobre

os organismos vivos.

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Em geral, empregam-se os termos Toxicologia Ambiental para os estudos dos efeitos

diretos causados pela interação desses agentes contaminantes do ambiente (ar, água,

solo) com o organismo humano e, Ecotoxicologia, para os estudos dos efeitos tóxicos

desses compostos sobre os ecossistemas e seus componentes não humanos. Como o

homem se encontra no topo de muitas cadeias alimentares e existem poucos

ecossistemas nos quais os seres humanos não participam, essa distinção é, portanto,

bastante frágil.

Toxicologia de Medicamentos e Cosméticos

Nessa área estudam-se os efeitos nocivos produzidos pela interação dos medicamentos e

cosméticos com o organismo, decorrentes do uso inadequado ou da suscetibilidade

individual.

Toxicologia Ocupacional

É a área que se ocupa do estudo das ações e efeitos nocivos de substâncias usadas no

ambiente de trabalho sobre o organismo do indivíduo exposto. Nessa área, busca-se,

principalmente, a obtenção de conhecimentos que permitam estabelecer critérios

seguros de exposição ocupacional.

Toxicologia Social

Embora no mundo contemporâneo a Toxicologia seja uma ciência de caráter social em

sua natureza, o termo Toxicologia Social é designado para a área que estuda os efeitos

nocivos decorrentes do uso não médico de drogas ou fármacos, com prejuízos ao

próprio usuário e à sociedade. Trata do estudo das chamadas “drogas de abuso”, lícitas

ou não, cujo uso, sempre voluntário, visa modificar o estado de consciência ou evitar o

desconforto ocasionado pela interrupção do uso da substância, mesmo que por um curto

período de tempo.

No âmbito de cada uma dessas áreas, podem ser abordadas questões relacionadas a

aspectos analíticos, clínicos, médico-legais, regulatórios, entre outros. Como

consequência da ampliação das áreas de aplicação da Toxicologia, imposta pela sua

abrangência multidisciplinar e multiprofissional, essa ciência pode ser dividida, de

acordo com os diferentes campos de trabalho, em três áreas ou ramos fundamentais.

A Toxicologia Clínica ou Médica

Trata do atendimento do paciente exposto ao agente tóxico ou intoxicado, com a

finalidade de prevenir, diagnosticar a intoxicação ou aplicar, se necessário, uma medida

terapêutica específica.

A Toxicologia Analítica

Ocupa-se da detecção do agente tóxico ou de algum parâmetro bioquímico relacionado

com a exposição a ele em fluidos biológicos, alimentos, ar, água e solo, com o propósito

de diagnosticar ou prevenir as intoxicações. No exercício dessa modalidade, é de

fundamental importância o domínio de química analítica e de instrumentação, pois ela

busca métodos com precisão, exatidão e sensibilidade adequadas para a identificação

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e/ou quantificação inequívocas do toxicante ou para a avaliação de alterações

bioquímicas funcionais do organismo.

As análises toxicológicas são empregadas com as mais variadas finalidades: no aspecto

forense ou médico-legal, na monitorização terapêutica ou acompanhamento do paciente

submetido a tratamento prolongado com medicamentos, na monitorização biológica da

exposição ocupacional às substâncias químicas, no controle antidopagem em

competições esportivas, no diagnóstico da intoxicação aguda ou crônica em

emergências médicas, entre outras.

A Toxicologia Experimental

Que desenvolve estudos para elucidar os mecanismos de ação dos toxicantes sobre os

sistemas biológicos e avaliar os efeitos decorrentes dessa ação. A avaliação de

toxicidade das substâncias é feita através de estudos conduzidos em diferentes espécies

animais, seguindo rigorosas normas preconizadas pelos órgãos reguladores nacionais e

internacionais.

Conceitos Básicos

Agente tóxico

É uma substância química ou agente físico capaz de causar dano a um sistema

biológico, alterando seriamente uma função ou levando-o à morte, sob certas condições

de exposição. A maioria das substâncias consideradas como agente tóxico são exógenas,

sem papel fisiológico conhecido e denominadas xenobióticos.

Toxina

Refere–se à substância tóxica produzida por um organismo vivo (microrganismo,

animal ou planta). Existe um campo de estudo específico, denominado Toxinologia, que

estuda os efeitos nocivos dessas substâncias.

Veneno: termo de uso popular que, embora em princípio, possa ser utilizado como

sinônimo de agente tóxico, é reservado especificamente para designar substâncias de

origem animal ou vegetal, utilizadas para autodefesa ou predação, como o caso dos

venenos ofídicos, de abelhas, entre outros.

Fármaco: toda substância de estrutura química definida, capaz de modificar ou explorar

o sistema fisiológico ou estado patológico, em benefício do organismo receptor.

Droga: toda substância capaz de modificar ou explorar o sistema fisiológico ou estado

patológico, utilizada com ou sem intenção de benefício do organismo receptor. A

palavra droga tem aceitação popular para designar fármacos, medicamentos, matéria

prima de medicamentos, alucinógenos e agentes tóxicos.

Qualquer substância pode atuar como toxicante. Tanto os produtos exógenos como os

próprios constituintes do organismo, quando se encontram em proporções excessivas,

podem produzir efeitos nocivos. Os agentes tóxicos apresentam estruturas químicas

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variadas e podem ser classificados utilizando-se diferentes critérios, conforme a

finalidade de seu estudo. Assim, o toxicante pode ser classificado segundo:

1. Estruturas químicas gerais: aminas aromáticas, hidrocarbonetos alifáticos,

hidrocarbonetos aromáticos, metais, etc.

2. Estado físico:

o sólidos ou líquidos;

o gases: são fluídos sem forma que permanecem no estado gasoso em

condições normais de pressão e temperatura. Ex.: CO, NO e NO2, O3,

etc.

o vapores: são as formas gasosas de substâncias normalmente sólidas ou

líquidas nas condições ambientais. Ex: vapores resultantes da

volatilização de solventes orgânicos como benzeno, tolueno, xileno,

entre outros;

o partículas ou aerodispersóides: partículas de tamanho microscópico, em

estado sólido ou líquido. Ex: poeiras e fumos; neblinas e névoas.

3. Estabilidade ou reatividade química: explosivo, inflamável, oxidante, radioativo.

4. Órgãos-alvo: rim, fígado, sistema nervoso central, sistema hematopoiético,

outros.

5. Ação tóxica: local ou sistêmica.

6. Efeitos tóxicos: carcinogênicos, mutagênicos, neurotóxicos, nefrotóxicos,

hepatotóxicos,

7. Usos: agrotóxicos, solventes, aditivos alimentares.

8. Mecanismo de toxicidade: anticolinesterásico, metemoglobinizante, entre outros.

9. Potencial de toxicidade: extremamente tóxicos, moderadamente tóxicos,

levemente tóxicos, pouco tóxicos.

Toxicidade

É a capacidade inerente a uma substância de produzir danos aos organismos vivos, ou

seja, é a medida relativa do potencial tóxico da substância sob certas condições

controladas de exposição. Uma substância muito tóxica causará dano a um organismo se

for administrada em quantidades muito pequenas, enquanto uma substância de baixa

toxicidade somente produzirá efeito quando a quantidade administrada for muito

grande. O conhecimento da toxicidade das substâncias químicas se obtém através de

experimentos em laboratório utilizando animais. Os métodos são empregados com todo

rigor científico com a finalidade de fornecer informações relativas aos efeitos tóxicos e,

principalmente, para avaliar riscos que possam ser extrapolados para o homem.

Risco de Segurança

O termo risco traduz a probabilidade estatística de que se produzam efeitos adversos ou

danos por exposição a um agente tóxico, em virtude das propriedades inerentes ao

mesmo, bem como das condições de exposição. Nem sempre a substância de maior

toxicidade é a que oferece maior risco para o homem. Dependendo das condições de uso

ou exposição, uma substância classificada como muito tóxica (elevada toxicidade

intrínseca) pode ser menos apresentar menor risco do que uma pouco tóxica. Por

exemplo, embora o tolueno seja um solvente carcinogênico, não oferece risco se estiver

adequadamente armazenado. A existência de risco associado ao uso de uma substância

química, torna necessário o estabelecimento de condições de segurança.

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Portanto, define-se como segurança, a certeza de que não haverá efeitos adversos para

um indivíduo exposto a uma determinada substância, em quantidade e forma

recomendada de uso. Ou seja, quando se fala em risco e segurança, significa a

possibilidade ou não da ocorrência de uma situação adversa.

No entanto, não é fácil estabelecer o que é um risco aceitável no uso de substância

química. Esta decisão é bastante complexa e envolve o binômio risco-benefício. Na

utilização das substâncias químicas para diversos fins, alguns fatores devem ser

considerados na determinação de um risco aceitável: a necessidade do uso da

substância; a disponibilidade e a adequação de outras substâncias alternativas para o uso

correspondente; os efeitos sobre a qualidade do ambiente e conservação dos recursos

naturais; as considerações sobre o trabalho (no caso de ser usada em ambiente de

trabalho); a avaliação antecipada de seu uso público (ou seja, o que ela poderá causar

sobre a população em geral) e considerações econômicas.

Efeito Tóxico ou adverso

É uma alteração anormal, indesejável ou nociva decorrente da exposição a substâncias

potencialmente tóxicas. Todo efeito tóxico é indesejável e nocivo, mas, nem todos os

efeitos indesejáveis são tóxicos. A morte é o efeito adverso mais drástico que pode

ocorrer. No caso de medicamentos, em particular, devem-se distinguir os efeitos

colaterais e a toxicidade propriamente dita. Portanto, os efeitos colaterais de agentes

terapêuticos são aqueles indesejáveis, mas, muitas vezes toleráveis, que aparecem

durante a farmacoterapia, enquanto a toxicidade representa a manifestação de efeitos

lesivos de maior gravidade, podendo levar até à morte.

Alvo

É o termo usado com frequência para designar o sítio ou local do organismo que

interage com o agente tóxico e apresenta a resposta biológica correspondente. Pode ser

referido como uma molécula (DNA, proteína, etc.), um receptor ou um órgão (fígado,

rim, cérebro, etc.).

Antídoto e antagonista

São substâncias capazes de neutralizar ou reduzir os efeitos de uma substância

potencialmente tóxica. O antídoto é a substância que se opõe ao efeito tóxico atuando

sobre o toxicante, enquanto o antagonista impede o toxicante de se ligar a seu alvo ou

exerce ação oposta à do agente tóxico (agonista).

Classificação dos Agentes Tóxicos:

Estrutura química geral

Estado físico

Estabilidade ou reatividade química

Mecanismos de toxicidade

Estabilidade ou reatividade química: explosivo,inflamável,oxidante,radioativo.

Órgãos alvo: rim, fígado,sistema nervoso central,sistema hematopoiético,outros.

Ação tóxica: local ou sistêmica

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Efeitos tóxicos:carcinogênicos,mutagênicos,neurotóxicos, nefrotóxicos,hepatotóxicos. Usos:agrotóxicos,solventes,aditivos. Potencial de toxicidade:extremamente tóxico,moderadamente tóxico,pouco tóxico.

Intoxicação

É o conjunto de efeitos nocivos representados por manifestações clínicas (sinais e

sintomas) ou laboratoriais que revelam o desequilíbrio orgânico produzido pela

interação entre o agente tóxico com o sistema biológico. Por envenenamento entende-se

o transtorno produzido por toxinas.

Fases da intoxicação

A intoxicação humana compreende uma ampla variedade de processos fisiopatológicos

resultantes da interação de um agente tóxico com o organismo. Porém, para que o efeito

tóxico ou adverso sobre o sistema biológico seja produzido, é necessário que o toxicante

ou seus produtos de biotransformação (metabólitos) alcancem sítios específicos (alvo)

no organismo e permaneçam em contato com os mesmos por um período de tempo

suficiente para produzir a ação tóxica.

Dessa forma, a intoxicação inicia-se com a exposição do organismo ao agente tóxico

que, após vencer as defesas do organismo, chega ao local de ação na forma ativa. Essas

defesas consistem, fundamentalmente, em mecanismos que restringem a sua mobilidade

e diminuem o período de exposição do tecido alvo, ou seja, o organismo atua impondo

barreiras à distribuição do toxicante para determinados tecidos, diminuindo sua

difusibilidade através das membranas celulares e/ou facilitando sua excreção.

Os processos de transporte e as transformações que o agente tóxico sofre, desde a

superfície epitelial de contato, até alcançar os órgãos nos quais se armazena ou causa

lesões, são muito complexos. Por conveniência, para facilitar o estudo dos complexos

eventos envolvidos desde a exposição do organismo ao agente tóxico até o

aparecimento de manifestações clínicas e/ou laboratoriais, a intoxicação pode ser

desdobrada em quatro fases:

Fase I – Exposição: corresponde ao contato do agente tóxico com o organismo.

Representa a disponibilidade química das substâncias e passíveis de serem introduzidas

no organismo.

Fase II – Toxicocinética: consiste no movimento do agente tóxico dentro do

organismo. É composta pelos processos de absorção, distribuição, biotransformação e

excreção. Todos esses processos envolvem reações mútuas entre o agente tóxico e o

organismo, conduzindo à disponibilidade biológica (biodisponibilidade).

Fase III – Toxicodinâmica: corresponde à ação do agente tóxico no organismo.

Atingindo o alvo, o toxicante ou o seu produto de biotransformação interage

biologicamente causando alterações morfológicas e/ou funcionais, produzindo danos.

Fase IV – Clínica: é caracterizada pelas manifestações clínicas e/ou laboratoriais

resultantes da ação tóxica.

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Exposição

Esta fase é representada pelo período em que o ser humano fica exposto à substância

tóxica. É o contato do toxicante com as superfícies externas ou internas do organismo.

Nessa etapa, é de suma importância a disponibilidade química do agente tóxico, ou seja,

a concentração da substância em condições de ser introduzida no organismo. Além da

magnitude, deve-se considerar também, a duração e a frequência da exposição, as vias

de introdução e a suscetibilidade individual.

Absorção

A absorção pode ser definida como o processo por meio do qual o agente

tóxico atravessa as membranas celulares para alcançar a circulação

sanguínea.

Principais vias de introdução dos agentes tóxicos no organismo:

Via oral, digestiva ou trato gastrointestinal(TGI) Via cutânea Via respiratória

Vias ou locais de absorção

As principais vias de introdução dos toxicantes no organismo humano compreendem o

trato gastrintestinal (ingestão), os pulmões (inalação) e a pele (cutânea). As vias

parenterais (intramuscular e intravenosa) constituem meios normais de introdução de

medicamentos que, dependendo da dose e das condições fisiológicas ou patológicas do

indivíduo, podem produzir efeitos adversos acentuados, com lesões graves em diversos

órgãos.

A via de introdução pode influenciar na toxicidade da substância química. Por exemplo,

espera-se que um agente que é destoxificado pelo fígado seja menos tóxico quando

introduzido no organismo por via oral (passagem pela circulação porta) do que por

inalação (circulação sistêmica). A comparação da dose letal de um toxicante por

diferentes vias de exposição também fornece informações úteis relacionadas à sua

absorção. Nos casos em que as doses letais por via oral e dérmica são similares àquela

administrada por via intravenosa, pressupõe-se que o agente é pronta e rapidamente

absorvido por essas vias. Por outro lado, quando a dose letal dérmica é muito maior que

a dose letal oral, significa que a pele constitui uma barreira efetiva à absorção do agente

tóxico.

As substâncias químicas penetram no organismo humano, a partir das vias de

exposição, em velocidades diferentes dependendo de suas propriedades físico-químicas

e das condições existentes na superfície de contato como, por exemplo, a área e

permeabilidade da membrana e o fluxo sanguíneo no local de contato.

Assim, a intensidade do efeito tóxico e a rapidez da resposta em função da via de

exposição apresentam-se na seguinte ordem decrescente de eficiência: endovenosa,

respiratória, intraperitoneal, subcutânea, intramuscular, intradérmica, oral e cutânea.

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Essas vias possuem maior ou menor destaque, de acordo com a área da Toxicologia em

estudo.

Assim, as vias pulmonar e cutânea são as mais importantes na Toxicologia Ocupacional

e Ambiental e a via gastrintestinal em Toxicologia de Alimentos e de Medicamentos e,

também, nas intoxicações intencionais (suicídios e homicídios). As vias parenterais têm

importância na Toxicologia Social e de Medicamentos.

Duração da exposição

O tempo e a frequência com que o organismo permanece em contato com o toxicante

são importantes na determinação e intensidade do efeito tóxico. Entretanto, em seres

humanos, essas condições de exposição não são claramente definidas como nos estudos

conduzidos em animais. Porém, os mesmos termos são usados para descrevê-las:

exposição a curto prazo (aguda) – quando o contato é de curta duração e a

absorção do toxicante é rápida. A dose administrada pode ser única ou múltipla

num período de tempo não superior a 24 horas;

exposição a médio prazo – quando as exposições são frequentes ou repetidas

num período de um mês ou menos (sobreaguda) ou no período de um a três

meses (subcrônica);

exposição a longo prazo (crônica) – quando as exposições se repetem durante

um longo período de tempo (meses, anos ou toda a vida).

Fatores que interferem na absorção TGI Concentração enzimática e

acidez.

Ex.: pH do suco estomacal das crianças possui menor acidez que os dos adultos.

Isso implica em um desenvolvimento maior de microrganismos principalmente a

Escherichia coli.

Motilidade intestinal

Alteração do tempo de esvaziamento gástrico e da motilidade intestinal(pelo agente

toxicante ou alimento) poderá aumentar ou diminuir o tempo de contato do agente

tóxico com a mucosa.

Estado de plenitude ou vacuidade gastrintestinal

Os alimentos com elevado teor gorduroso como o leite e o tipo de veículo utilizado na

formulação podem facilitar a absorção de substâncias lipossolúveis

Fatores ligados às condições de trabalho (exposição ocupacional)

tempo de exposição; temperatura do local de trabalho: pode haver um aumento de 1,4

a 3 vezes na velocidade de penetração cutânea de agentes

químicos, para cada 10oC de aumento na temperatura.

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O contato dos agentes químicos na pele pode determinar:

efeito nocivo local sem ocorrer absorção cutânea. Ex.: ácidos e bases

fortes. efeito nocivo local e sistêmico. Ex.: o arsênio, benzeno, etc. efeito nocivo sistêmico, sem causar danos no local de absorção: por

exemplo, inseticidas carbamatos (exceção feita ao aldicarbque é um carbamato com potente ação local).