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PREVENÇÃO, PREPARAÇÃO E RESPOSTA À EMERGÊNCIAS E

DESASTRES QUÍMICOS

Dra. Susana I. GarcíaMinisterio de Salud de Argentina

Curso de Auto-aprendizagem

Noções básicas de toxicologia aplicadas às emergências químicas

Toxicologia

Disciplina científica dedicada ao estudo de:- o perigo atual ou potencial apresentado pelos efeitos

nocivos das substâncias químicas e os agentes físicos sobre os organismos vivos e eco-sistemas,

- as relações entre esses efeitos nocivos e a exposição, - os mecanismos de ação, - o diagnóstico, a prevenção e o tratamento das

intoxicações.

Perigo

6.2.- SUBSTÂNCIAS INFECTANTES

6.1.- SUBSTÂNCIAS TÓXICAS

GÁS OXIDANTE 2.3. GÁS TÓXICO

5.1.- OXIDANTES 8.- SUBSTÂNCIAS CORROSIVAS

Possibilidade de que um agente produza efeitos danosos, devido às suas propriedades específicas e às circunstâncias e grau da exposição.

Quais são as propriedades específicas?

OXIDAÇÃO QUEIMADURAS

INTOXICAÇÃO

AÇÃO NOCIVA DIRETA SOBRE CÉLULAS OU

TECIDOS

CORROSÃO

AÇÃO NOCIVA DIRETA COM

RISCO DE DESTRUIÇÃO

CELULAR TOTAL

INFECÇÃOREPRODUÇÃO DE UM ORGANISMO VIVO DENTRO DO

CORPO

Quão tóxica é uma substância?

261062

Brometo de metila Cloro

2661017

6631098

Álcool alílico

3362480

Isocianato de metila

I a. PRODUTO EXTREMAMENTE PERIGOSO MUITO TÓXICO

Ib. PRODUTO MUITO PERIGOSO TÓXICO

II PRODUTO MODERADAMENTE PERIGOSO NOCIVO

III PRODUTO POUCO PERIGOSO CUIDADO

PRODUTOS QUE NORMALMENTE NÃO APRESENTAM PERIGO CUIDADO

Classificação toxicológica na rotulagem

AGROTÓXICOS

Qual é o mais perigoso?

Testes toxicológicos para a identificação do perigo

Para identificar o perigo deve se considerar toda a informação disponível sobre a determinação da toxicidade:

os resultados de testes válidos in vitro; os dados relevantes de experimentos com animais, sejam positivos

ou negativos (preocupação ética pelo bem-estar dos animais); e a experiência humana:

estudos epidemiológicos e clínicos confiáveis (não são aceitáveis os testes com seres humanos unicamente com fins de identificação de perigos)

observações e relatórios bem documentados sobre casos concretos (por exemplo, dados no local de trabalho ou bases de dados sobreacidentes).

resultados de estudos sobre o local de aplicação, o mecanismo e o modo de ação.

Os resultados de testes com cobaias não serão considerados quando: o mecanismo ou o modo de ação não são relevantes para os

seres humanos; as diferenças tóxico-cinéticas são tão pronunciadas que

permitem assegurar que a propriedade tóxica não se manifestará nos seres humanos.

Quando a informação sobre a substância sob estudo é escassa, deve se considerar a avaliação das substâncias quimicamente análogas: relação estrutura-atividade –SAR- ou relação estrutura-propriedade –SPR-.

Testes toxicológicos para a identificação do perigo

Testes experimentais

Em várias espécies de mamíferosPor distintas vias de exposição Permite realizar estudos multi-gerações.Estudos histopatológicos como ferramenta

sensível.

Estudos epidemiológicos em humanos

Coortes: observação de coortes selecionadas por ter estado expostas ao tóxico (procede-se com a avaliação dos seus parâmetros de saúde),

Estudo de casos e controles: que apresentam alterações dos parâmetros de saúde (a sua eventual exposição deve ser estabelecida no passado), e são comparados com os casos controle.

Casos individuais ou acontecimentos pontuais.

Controlar as variáveis de confusão

ExposiçãoSituação na qual uma substância pode incidir, por

qualquer via, sobre um organismo, tecido ou célula.

Limitar a exposição é o objetivo da intervenção em caso de incidentes

FASESA-D-M-E

ABSORÇÃO

METABOLISMO

DISTRIBUIÇÃO

ELIMINAÇÃO

FIXAÇÃO

Ingresso de uma substância àcirculação, atravessando as membranas biológicas. Para isto devem ser penetradas diferentes barreiras: cutânea ou dérmica, gastrointestinal,respiratória (alveolar), vascular, etc.

pele

unhas

cabeloboca

narizABSORÇÃO

Vias de exposição

área pulmonar extensa = 10 m2

inalatória ou respiratória

por exemplo, ocular ou nasallevar em conta couro cabeludo, unhas

Cutânea ou mucosa

digestiva

transplacentária

-Acidental-Suicida-Ao comer no lugar de trabalho-Ao fumar no lugar de trabalho-Ao morder as unhas

Vias de exposição

absorção rápida e eficiente.

Via respiratória

Alta permeabilidade do epitélio alveolar

Vascularização e irrigação sangüínea

muito altas

Massa de partículas respirável em função do diâmetro aerodinâmico

Res. 295/03 MTSS - Argentina

Diâmetro aerodinâmico da partícula

(µm)

Massa de partículas

inalável (IPM) %

Massa de partículas

torácica (TPM) %

Massa de partículas

respirável (RPM) %

0 100 100 1002 94 94 915 87 ~ 84 3010 77 50 120 65 630 58 < 140 54.550 52.5100 50

Efeito do pH na ionização do Ácido Cianídrico (pK = 9,2)

pH 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

CN- 50% CNH

O grau de ionização depende do pKa docomposto e do pH do meio.

Via respiratória

Danos que podem ser observados:

•Irritação, tosse,

•Bronquite,

•Asma,

•Edema pulmonar,

•Hemorragia pulmonar,

•Maior predisposição a infecções respiratórias.

Via cutânea ou dérmica

1. As substâncias são mais absorvidas se a pele está danificada

2. O tempo de contato na superfície aumenta a profundidade das lesões

DISTRIBUIÇÃO

Fase posterior à absorção em que a substância química é distribuída pelo sangue aos distintos tecidos.

METABOLISMO

Transformação metabólica que torna uma substância química exógena em um derivado (metabólito), no organismo.

ELIMINAÇÃO

Excreção da substância em sua forma original ou como metabólitos, por diferentes vias: urina, bílis, fezes, ar expirado e em menor grau pelo leite, suor, saliva e as secreções do TGI.

Bio-acumulação:Acumulação das substâncias

no organismo

•Substâncias muito solúveis em gorduras

•Degradam-se lentamente

•Concentram-se nos tecidos gordurosos e na pele

•Acumulam-se na placenta e no leite materno

•Acumulam-se na cadeia alimentar.

Exemplos: organoclorados (DDT), PCBs, dioxinas.

Efeito do tóxico

depende da concentração/dose e do tempo de exposição

Efeito = f (concentração x tempo)

Toxicidade aguda

•Os efeitos aparecem a curto prazo

•Exposição única ou

•Exposições múltiples em um período não maior que 24

horas.

Toxicidade crônica

Capacidade de uma substância para produzir efeitos adversos resultantes de uma exposição prolongada (durante a exposição ou depois de interrompida)

4 Conseqüências possíveis do contato dérmico

A pele age como barreira efetiva e o agente químico não é capaz de danificá-la.

Reação do agente químico com a superfície cutânea provocando desde a irritação até a destruição da pele, com úlceras e amputações.efeito CORROSIVO.

1

2

O agente químico penetra e produz sensibilização e reação alérgica.

O agente químico difunde-se em toda a pele e ingressa à corrente sangüínea para uma posterior ação nos órgãos e nos sistemas.

3

4

4 Conseqüências possíveis do contato dérmico

Toxicidade local por cáusticos

Aparência típica das lesões por álcalis.

A profundidade da lesão aumenta com o tempo e a aparência inicial faz com que a gravidade seja subestimada.

Caso de vazamento dentro de uma bota.

Toxicidade local por cáusticos

As queimaduras químicas nos olhos podem causar dano na córnea.

Devem ser irrigados com água durante 30 a 60 minutos.

Outras lesões locais nariz: rinite, úlceras, perfuração do

tabique, predisposição a infecções, boca e estômago: salivação,

dificuldade para engolir, gastrite, úlcera, perfuração do estômago,

dentes: desgaste do esmalte dentário,

olhos: lagrimejamento, conjuntivite, úlcera de córnea, perfuração, cegueira,

vias aéreas, pulmões: tosse, bronquite, asma, edema de pulmão, hemorragia e rotura de pulmão.

Toxicidade sistêmica ou generalizada

Os efeitos ocorrem em um lugar diferente daquele por onde o agente penetrou no corpo.

Toxicidade específica de órgãos alvo: fígado: hepatite, cirrose, rim: alterações urinárias, sangue: anemia, visão: cegueira, coração: arritmias, infarto, parada cardíaco.

Acontece quando o tóxico é absorvido e distribuído pelo corpo.

Toxicidade reprodutiva e para o desenvolvimento: Repro-toxicidade: Teratogênese: malformações congênitas Feto-toxicidade: qualquer efeito tóxico sobre o feto

(síndrome de abstinência, transtornos da fertilidade futura, etc.)

Mutagenicidade: introdução de mudanças herdadas (mutações) em uma célula como conseqüência da alteração ou a perda de genes ou de cromossomos.

Carcinogenicidade: iniciação, promoção ou progressão de tumores.

Toxicidade sistêmica

Mecanismos de ação: especifico ou inespecífico

Especifico Inespecífico

Concentração efetiva Muito baixa < 10-3 M

Muito elevada > 10-3 M

Especificidade biológica e química

Muito elevada Muito baixa

Possibilidade de antagonismo específico

SIM NÃO

Potência ALTA BAIXA

Receptores SIM NÃO

DOSE LETAL MEDIA (DL50): Dose calculada estatisticamente, de um agente químico ou físico (radiação) que se espera que mate 50 % dos organismos de uma população sob um conjunto de condições definidas.

CONCENTRAÇÃO LETAL MÉDIA (CL50): Concentração (no ar ou na água) calculada estatisticamente, de um agente químico ou físico (radiação) que se espera que mate 50 % dos organismos de uma população sob um conjunto de condições definidas.

DL50 - CL50

Categorias de perigo de toxicidade aguda

Via de exposiçãoCategoria de toxicidade

1Extrema

2Alta

3Moderada

4Leve

5Praticamente

não tóxicoOral (mg/kg de peso corporal)

< 5 5 - 50 50 - 300 300 – 2.000 2.000 – 5.000

Cutânea (mg/kg)

< 50 50 - 200 200 – 1.000 1.000 – 2.000 2.000 – 5.000

Gases (ppmV)

< 100 100 - 500 500 – 2.500 2.500 – 20.000 > 20.000

Vapores(mg/l)

< 0,5 0,5 – 2,0 2,0 - 10,0 10,0 - 20,0 > 20,0

Pós e névoas(mg/l)

< 0,05 0,05 - 0,5 0,5 - 1,0 1,0 - 5,0 > 5,0

Ref: United Nations, GHS (2007)

Classificação de ingredientes ativos de agrotóxicos

DL50 para ratos (mg/kg peso corporal)Oral Cutânea

ClasseCor da faixa na etiqueta

Sólidos Líquidos Sólidos LíquidosIa Extremamente

perigosoVERMELHO ≤5 ≤ 20 ≤10 ≤40

Ib Altamente perigoso

VERMELHO 5 – 50 20 – 200 10 – 100 40 – 400

II Moderadamente perigoso

AMARELO 50 – 500 200 – 2.000 100 – 1.000 400 – 4.000

III Levemente perigoso

AZUL > 500 > 2000 > 1000 > 4.000

Efeito agudo

< DL50

> Toxicidade aguda

Significado da DL50

DL50 para alguns agrotóxicos

Aldicarb 0,93 mg/kg

Cumafós 7,1 mg/kg

Dissulfoton 2,6 mg/kg

Diclorvós 56 mg/kg

Paration 13 mg/kg

Fonte: The WHO Recommended Classification of pesticides by hazard.

Dose – resposta

Aldeído fórmico, formaldeído ou formol: Limite odorífico: 0,8 ppmCMP-CPT / CMP-C: 0,3 ppmEfeito irritante: 0,1 a 0,5 ppmTosse e opressão torácica: 10 - 20 ppmEdema pulmonar: 50 - 100 ppmCancerígeno (A1) - mutagênico

Concentração Tempo necessáriono ambiente para produzir a morte

5.000 ppm 5 minutos4.000 ppm 1/2 hora1.400 ppm 1 hora800 ppm 2 horas600 ppm 3 horas

Monóxido de carbono

25 ppm TLV-TWA (CMP)9 ppm LMP para o ar exterior

Cloro: Relação dose-efeitoConcentração de cloro (em ppm)

Efeitos sobre a saúde humana

0,2 – 3,5 (5 anos) Limite odorífico (desenvolve tolerância)

1-3 Irritação leve de mucosas (tolerável 1 hora)

5 Irritação ocular, nasal e VAS severa, intolerável aos poucos minutos

15 – 20 Irritação imediata de faringe. Dano pulmonar em 30 – 60 minutos

30 Dor Torácica imediata, dispnéia, tosse

40 – 60 Pneumonite química e edema pulmonar

430 Morte depois de 30 minutos de exposição

> 1.000 Letal com poucas inalações

Concentração de cloro (en ppm)

Efeitos sobre a saúde humana

0,2 – 3,5 Limite odorífico (desenvolve tolerância)

0,5 TLV-TWA

1,5 TLV-STEL1-3 Irritação leve de mucosas (tolerável por uma hora)

5 Irritação ocular, nasal e VAS severa, intolerável aos poucos minutos

10 IDLH15 – 20 Irritação imediata de faringe. Dano pulmonar em 30 a

60 minutos30 Dor torácica imediata, dispnéia, tosse

40 – 60 Pneumonite química e edema pulmonar

430 Morte depois de 30 minutos de exposição

> 1.000 Letal com poucas inalações

Mulher trabalhadora de 36 anos. Rx Tx duas horas após exposição a cloro com edema pulmonar difuso.

Dificuldade respiratória severa.

Relação momento de exposição-efeito

Mutação

Em 1927 HermanMuller definiu as mutações como mudanças na quantidade, qualidade e arranjo dos genes.

•ESPONTÂNEAS•INDUZIDAS POR:

•Agentes físicos (temperatura, luz ultravioleta ou radiações ionizantes) •Agentes químicos.

Mudanças na informação contida no material genético que são propagados a gerações posteriores de células ou indivíduos. Embrião exposto.

Mutação

Esquema do processo carcinogenêtico

Agente iniciador

( co - carcinogênico

Agente promotor

( co -

Agente progressor

( co - carcinogênico)Car

cino

gêni

co c

ompl

eto

Célula tumoral

Célula promovida

Célula iniciada

Célula normal

Prog

ress

ãoPr

omoç

ãoIn

icia

ção

Neoplasia

Metástase

Proliferação celular autônoma

Invasão de outros tecidos e órgãos

Latência

Agente iniciador

( co -

Agente promotor

( co -carcinogênico

Agente

( co - cCélula tumoral

Célula promovida

Célula iniciada

Célula normal

Neoplasiacelular autônoma

Latência

Classificação IARC para agentes, misturas ou circunstancias de exposição

Grupo Estudos em humanos Estudos em animais Outros dados relevantes Evidência suficiente - - Grupo 1

Carcinogênico para humanos

Evidência insuficiente Evidencia suficiente Mecanismos relevantes para humanos

Evidência limitada Evidencia suficiente - Grupo 2 A Provavelmente carcinogênico para humanos

Evidência inadecuada Evidencia suficiente Mecanismos relevantes para humanos

Evidência limitada Evidencia menos que suficiente

Evidência inadequada Evidência suficiente

Grupo 2 B Possivelmente carcinogênico para humanos Evidência inadequada Evidência limitada Mecanismos relevantes para humanos

Evidência inadequada Evidência inadequada ou limitada

Evidência inadequada Evidência suficiente Mecanismo nos animais que NÃO opera em humanos

Grupo 3 não classificáveis pela sua carcinogenicidade

h

Toxicologia reprodutivaEfeitos adversos sobre a função sexual e a fertilidade de homens e

mulheres adultas, que incluem:

• alterações do aparelho reprodutor masculino e feminino,

• efeitos adversos sobre o começo da puberdade, a produção e o transporte das gametas,

• desenvolvimento normal do ciclo reprodutor,• comportamento sexual, fertilidade, parto,

resultados da gestação, a senescênciareprodutora prematura, alterações do sistema endócrino conexo, ou modificações de outras funções que dependem da integridade do aparelho reprodutor.

Toxicologia do desenvolvimento efeitos adversos sobre o

desenvolvimento dos descendentes: induzidos durante a gravidez ou resultantes da exposição dos pais, podem manifestar-se em qualquer

momento da vida do organismo.

Incluem: morte do organismo em

desenvolvimento, anomalias estruturais, alterações do crescimento, e deficiências funcionais.

http://www.chemsoc.org/exemplarchem/entries/jhardy/health_effects.htm

Disruptor hormonal

Interfere com a síntese de hormônios, depósito, secreção ou liberação, transporte, eliminação, união a receptores ou

alteração temporária ou permanente dos mecanismos de retroalimentação que envolvem o eixo hipotálamo - tiróides hipofisário, gônadas, e outros órgãos.

Dano primário x exacerbação de doenças prévias

Doenças prévias: anemia doenças respiratórias alterações hepáticas ou renais problemas cardíacos alergias transtornos metabólicos (diabetes, gota) déficit enzimático (destruição dos glóbulos

vermelhos pelo cobre) dependência.

Interações tóxicas

Dependência

Sinergismo

Potenciação

Antagonismo

Tóxicos domiciliáriosTóxicos no ambiente laboralAditivos alimentaresContaminantes ambientaisMedicamentos