TOXICOLOGIA DE Hg e Cd

Denner RibeiroEllen BarbosaPâmella KelleyPatrícia Vieira

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

CEFET – MG

Prof. Marcos Ribeiro

INTRODUÇÃO

A contaminação por metais pesados como o A contaminação por metais pesados como o

mercúrio e o cádmio são fatores que causam mercúrio e o cádmio são fatores que causam perigo a saúde humana e causa impactos perigo a saúde humana e causa impactos ambientais, ao longo desta apresentação será ambientais, ao longo desta apresentação será apresentado, os efeitos e características destes apresentado, os efeitos e características destes dois metais apresentados.dois metais apresentados.

FATORES QUE DETERMINAM O EFEITO TÓXICO

Fatores biológicos absorção, distribuição, biotransformação idade, sexo, peso, diferença genética, estado de

saúde condições metabólicas (repouso, trabalho) exposição a outras substâncias químicas

Ambiente temperatura, umidade, hora do dia, estresse

CONTAMINAÇÃO

Dose

Agentequímico Toxodinámica:

Interação doagente químico-receptor

ExposiçãoIngresso noorganismo

Toxocinêtica:Absorção

DistribuiçãoBiotranformaçao

EliminaçãoEfeito

AÇÃO TOXICOLÓGICA

CÁDMIO

Cádmio

O cádmio (Cd) tem muitas aplicações na tecnologia moderna, sendo usado na fabricação de pigmentos, em baterias de níquel e cádmio, em células fotovoltaicas, em lâmpadas a vapor de cádmio, pilhas e etc.

EXPOSIÇÃO

OCUPACIONAL Indústria do zinco Ligas de cádmio com outros metais Baterias níquel-cádmio Ligas de solda manganês-cádmio Pigmentos de tintas Estabilizantes de plásticosEXTRA - OCUPACIONAL Adubos com fosfato Fumo do cigarro Proximidades de fundições de material não ferroso.

BIOMARCADOR

Cádmio urinário Interferências: Hábito de fumar, idade, alimentação.

Cádmio no sangue Interferências: Hábito de fumar, idade, alimentação.

CÁDMIO

No ambiente de trabalho a via respiratória é a principal via de introdução de aerossóis, poeiras e fumos de cádmio.

A absorção pelo trato gastrointestinal se dá a partir de mãos contaminadas (alimentos e fumo) e da depuração de partículas depositadas na via respiratória.

CÁDMIO

No sangue o Cd está presente principalmente nos eritrócitos;

O Cd é um agente tóxico acumulativo, e sua meia-vida biológica é de 10 a 30 anos. Nas exposições por baixas concentrações, 40 a 80% de Cd são depositados no fígado e rins.

Quando as exposições são mais elevadas, a retenção de Cd renal diminui e a hepática aumenta.

CÁDMIO

A concentração corpórea total de Cd em indivíduos não expostos ocupacionalmente é estimada entre 9 a 40 mg. Cerca de 1/3 do total de Cd do organismo está nos rins;

O Cd é excretado preferencialmente pela urina.

CÁDMIO

Nas exposições com duração inferior a 6 meses, o nível urinário de Cd é baixo e não deve ser utilizado como indicador biológico. Por sua vez, o Cd sangüíneo eleva-se rapidamente depois de iniciada a absorção e pode ser utilizada como indicador de exposição recente.

CÁDMIOTOXICIDADE

As concentrações responsáveis por intoxicações letais em humanos são estimadas em 40 a 50 mg/m3 por 1 hora; e de 9 mg/m3, por 5 horas. Pneumonite não fatal é observada após exposição a concentrações entre 0,5 e 2,5 mg/m3, por 3 dias.

EFEITO A SAÚDE E AO MEIO AMBIENTE

CÁDMIO CÂNCER DISFUNSÕES DIGESTIVAS PROBLEMAS PULMONARES E NO SISTEMA

RESPIRATORIO CAUSAM RISCOS AMBIENTAIS RELACIONADOS A MAL

DESTINAÇÃO DOS RESÍDUOS QUE POSTERIORMENTE PODE CAUSAR RISCO A SAÚDE PUBLICA

NA AGRICULTURA UMA CONTAMINAÇÃO É PELA UTILIZAÇÃO DE FERTILIZANTES FOSFATADOS

MÉRCURIO

EXPOSIÇÃO

OCUPACIONAL Preparações de amalgamas dentários Lâmpadas Produção de aparelhos científicos de precisão

(termômetros, barômetros, manômetros). Plantas de produção de cloro-soda.EXTRA-OCUPACIONAL Água potável Peixes

MÉRCURIO O mércurio é encontrado em preparações de O mércurio é encontrado em preparações de

amalgamas dentários, Lâmpadas, na produção de amalgamas dentários, Lâmpadas, na produção de aparelhos científicos de precisão (termômetros, aparelhos científicos de precisão (termômetros, barômetros, manômetros), Plantas de produção de barômetros, manômetros), Plantas de produção de cloro-soda. cloro-soda.

Na natureza: mercúrio elementar (Hgº), mercúrio Na natureza: mercúrio elementar (Hgº), mercúrio inorgânico (Hginorgânico (Hg2+2+) e mercúrio orgânico.) e mercúrio orgânico.

O mercúrio inorgânico (HgO mercúrio inorgânico (Hg ii): liberado na água ): liberado na água pelas industrias; pode ser convertido a pelas industrias; pode ser convertido a metilmercúrio pela flora bacteriana e metilmercúrio pela flora bacteriana e sucessivamente concentrado em peixes, que sucessivamente concentrado em peixes, que representam a principal fonte de exposição para representam a principal fonte de exposição para os indivíduos não expostos ocupacionalmente.os indivíduos não expostos ocupacionalmente.

No âmbito ocupacional o mercúrio é No âmbito ocupacional o mercúrio é absorvido principalmente por inalação ou absorvido principalmente por inalação ou através da pele.através da pele.

O HgO Hg00 é eliminado nas fezes, na urina, no ar é eliminado nas fezes, na urina, no ar expirado e na salivaexpirado e na saliva

MÉRCURIO

O HgO Hg2+2+ desnatura as proteínas do trato desnatura as proteínas do trato gastrintestinal com efeitos corrosivos.gastrintestinal com efeitos corrosivos.

Pode causar necrose do túbulo renal. Pode causar necrose do túbulo renal. Em mineiros expostos simultaneamente ao Em mineiros expostos simultaneamente ao

mercúrio e selênio: observado um menor mercúrio e selênio: observado um menor efeito neurotóxico.efeito neurotóxico.

Possível formação do complexo Hg-Se Possível formação do complexo Hg-Se efeito protetor (?)efeito protetor (?)

MÉRCURIO

EFEITO A SAÚDE

MÉCURIO CONGESTÃO, INAPELÊNCIA, INDIGESTÃO DERMATITE DISTURBIOS GASTOINTESTINAIS AUMENTO DA PRESSÃO ARTERIAL INFLAMAÇÕES NA BOCA E LESÕES NO APARELHO

DISGESTIVO TERAOGÊNIO, MUTAGÊNICO E POSSÍVEL

CARCINOGÊNICO

MÉCURIO

BIO-ACUMULAÇÃO é o processo no qual os organismos (inclusivehumanos) acumulam contaminantes mais rapidamente do que podemeliminam. Como muitos contaminantes ambientais, o mercúrio sofre bioacumulação. Se por um determinado período um organismo não ingerir mercúrio, a taxa do metal em seu organismo declinará. Entretanto, se o organismo ingerir mercúrio continuamente, sua taxa de mercúrio pode atingir níveis tóxicos.

BIOMAGNIFICAÇÃO é o aumento na concentração de umcontaminante a cada nível da cadeia alimentar. Esse fenômeno ocorreporque a fonte de alimento para organismos de um nível superior nacadeia alimentar é progressivamente mais concentrada, aumentandoassim a bio-acumulação no topo da cadeia alimentar.

ACIDENTES

Minamata, Japão (1953–1960) - consumo de peixes e frutos domar contaminados por metil-mercúrio oriundo de efluentes deuma indústria de PVC (biomagnificação). A população passou asentir sintomas como perda de visão e, principalmente, sérioscomprometimentos na coordenação motora e muscular, além donascimento de crianças com danos neurológicos irreversíveis.

Iraque na década de 70, onde cerca de 1,2 mil casos deintoxicação foram registrados, com o envenenamento de pessoasapós consumo de sementes de trigo destinadas ao plantio. Estassementes estavam preservadas com um fungicida à base demercúrio.

NO BRASILGarimpos de ouro da Região Norte, principalmente entre os anos 70 e 90.Estima-se que mais de 500 toneladas tenham sido lançadas na Amazôniabrasileira nesse período. O Hg é utilizado para amalgamar o ouro finodistribuído nos solos e rios da região, e, em seguida, a separação érealizada por fusão, onde se perde o mercúrio para a atmosfera e o ourofica retido no fundo da bateia (cuia de metal utilizada na mineração).Nessa operação ocorre a contaminação dos corpos d’água, da atmosfera e do garimpeiro. Uma vez lançado no ambiente, o mercúrio contamina a biota e, posteriormente, as populações que têm no peixe sua principal fonte de proteína. Na Amazônia é necessário o monitoramento do ambiente e atenção sobre as populações tradicionais ribeirinhas

ESTUDOS ESTUDOS DESENVOLVIDOSDESENVOLVIDOS

Hg TOTALHg TOTAL (Cabelo, Sangue, (Cabelo, Sangue,

Urina, Peixe, Solo, Urina, Peixe, Solo, Sedimento, Água....)Sedimento, Água....)

MERCURY ANALIZER HG-3500MERCURY ANALIZER HG-3500

LABORATÓRIO LABORATÓRIO DE TOXICOLOGIADE TOXICOLOGIA

CROMATOGRAFIA GASOSA - ECDCROMATOGRAFIA GASOSA - ECD(Metil-mercúrio: Sangue, Cabelo, Peixe...)(Metil-mercúrio: Sangue, Cabelo, Peixe...)

LABORATÓRIO LABORATÓRIO DE TOXICOLOGIADE TOXICOLOGIA

LABORATÓRIO LABORATÓRIO DE TOXICOLOGIADE TOXICOLOGIA

ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA: CHAMA, FORNO, ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA: CHAMA, FORNO, GERADOR DE HIDRETOSGERADOR DE HIDRETOS

Metais Pesados: Pb, Cd, Cr, As, Se, Sb....Metais Pesados: Pb, Cd, Cr, As, Se, Sb....(Matrizes biológicas e ambientais)(Matrizes biológicas e ambientais)

Amazônia X MercúrioAmazônia X Mercúrio Valores regionais de normalidade maiores que os

preconizados pela OMS;

Área de preservação ambiental fora da influência dos fatores de risco para Hg ( garimpos, barragens, hidroelétricas, queimadas, desmatamentos, com teores acima do esperado;

Região do rio Negro, Amazônia Oriental, com teores altos de Hg natural, provavelmente presentes há centenas de anos;

Comunidades ribeirinhas sob risco de contaminação pelo Hg da garimpagem, situadas no vale do rio Tapajós com teores alterados de Hg, que variam de 0,10 a 94,5 0 g/g sem evidência clínica de doença provocada pelo metal

Amazônia X MercúrioAmazônia X Mercúrio

Fonte: Horvat et al.; Ayrey; Suzuki et al.; Santos et al.

Ioguslavia

Hem. Sul

Hem. Norte

Hem. Norte (lat.220)

N.Guiné

Lago Grande

S.do Ituqui

Tabatinga

Caxiuanã

B.Legal

Barreiras

Sai Cinza

S.L.do Tapajós

0

5

10

15

20

25 Média de Mercúrio TotalNão expostas

Amazônia - Não expostasAmazônia - Expostas

TEORES DE MERCÚRIO TOTAL EM CABELOSTEORES DE MERCÚRIO TOTAL EM CABELOS DE POPULAÇÕES EXPOSTAS E NÃO EXPOSTAS DE POPULAÇÕES EXPOSTAS E NÃO EXPOSTAS AO MERCÚRIOAO MERCÚRIO

AVALIAÇÃO DOS NÍVEIS DE MERCÚRIO AO AVALIAÇÃO DOS NÍVEIS DE MERCÚRIO AO NASCIMENTO NA REGIÃO DO TAPAJÓS: NASCIMENTO NA REGIÃO DO TAPAJÓS: MAGNITUDE DA EXPOSIÇÃOMAGNITUDE DA EXPOSIÇÃO

• A vida pré natal é considerada muito sensível à ação de substâncias tóxicas

• Diversas ou continuadas exposições que a mãe venha a sofrer no decorrer da gestação, resultam no acúmulo dessas substâncias ou componentes no feto

• Podem produzir danos da mais variada gravidade se caracterizando como Doença Congênita

AVALIAÇÃO DOS NÍVEIS DE MERCÚRIO AO AVALIAÇÃO DOS NÍVEIS DE MERCÚRIO AO NASCIMENTO NA REGIÃO DO TAPAJÓS: NASCIMENTO NA REGIÃO DO TAPAJÓS: MAGNITUDE DA EXPOSIÇÃOMAGNITUDE DA EXPOSIÇÃO

Níveis de Hg em sangue de recém – nascidos e puérperas atendidas em maternidades de Itaituba no período de novembro de 2000 a março de 2002

Mães Recém-nascidos

Faixa Etária

n Média e DP Hg (g/L)

Amplitude Média e DP Hg (g/L)

Amplitude

12-15 92 10.81 6.92 0.96 - 42.60 15.87 11.51 0.73 – 68.48 16-20 575 10.84 9.87 0.38 - 117.62 15.59 15.16 0.35 – 135.04 21-25 459 11.74 11,56 0.65 - 90.95 16.46 17.02 0.70 – 131.65 26-30 212 11.88 11.41 0.65 - 76.26 17.50 19.43 0.76 – 111.62 31-35 103 14.37 16.27 0.62 - 93.91 21.87 25.39 1.22 – 126.87 36-40 59 13.71 15.88 0.70 - 101.31 18.37 17.34 0.76 – 90.50 41-46

10 11.96 9.63 3.88 - 33.01 16.49 10.25 5.10 – 39.30

Total 1510 11.53 11.30 0.38 - 117.62 16.68 17.16 0.35 – 135.04

EXPOSIÇÃO AO MERCÚRIO EM RECÉM EXPOSIÇÃO AO MERCÚRIO EM RECÉM NASCIDOS E MÃESNASCIDOS E MÃES

• As variáveis idade e nível de mercúrio em sangue materno mostraram boa correlação com os teores de mercúrio no sangue dos recém-nascidos como fatores preditivos positivos de exposição.

• Não foram observados, ao nascer, sinais clínicos que pudessem ser associados aos níveis de mercúrio encontrados nesses recém-nascidos.

• Entretanto, esse processo de transferência de Hg pela via placentária pode continuar através do aleitamento materno, que é prática tradicional na região, caracterizando-se como um risco potencial de contaminação dos fetos.

LOCAL DA INVESTIG. TIPO DE POPULAÇÃO

SEXO MASC.

SEXO FEM.

TOT. MÉDIA DE Hg

Igarapé do Rato – Itaituba Garimpeira 149 74 223 Uri=6,51g/l Cidade de Santarém Queimadores de

ouro 42 8 50 Uri=57,52g/l

Cidade de Santarém Controle dos queimadores

20 18 38 Uri=4,82g/l

Cidade de Itaituba

Queimadores de ouro

72 10 82 Uri=27,85g/l

Cachoeira do Piriá

Urbana Ex- Área garimpeira

433

482

915

Cab=2,04g/g

Garimpeira

100

9

109

Uri=9,30 g/L San=27,74g/g

Controle do garimpeiro

21

59

80

Uri=4,84g/L San=18,30g/L

Garimpo do São Chico

População da corrutela

27

30

57

Uri=5,83g/L San=13,71g/L

Garimpeira

218

15

233

Uri=6,14g/L San=25,23g/L

Controle do garimpeiro

36

100

136

Uri=2,29g/L San=24,4g/L

Garimpo do Creporizinho

População da corrutela

40

41

81

Uri=1,84g/L San=13,52g/L

TOTAL 2.004

BANCO DE AMOSTRAS HUMANAS E TEORES BANCO DE AMOSTRAS HUMANAS E TEORES MÉDIOS DE Hg - 1992 A 2003 GARIMPEIROS, MÉDIOS DE Hg - 1992 A 2003 GARIMPEIROS,

QUEIMADORES E CONTROLESQUEIMADORES E CONTROLES

LOCAL DA INVESTIGAÇÃO

TIPO DE POPULAÇÃO

MASC FEM. TOTAL MÉDIA DE Hg (g/g)

VARIAÇÃO

Brasília Legal - Aveiro Ribeirinha 93 153 246 11,75 0,50 – 49,99 São Luís do Tapajós –

Itaituba -1996 Ribeirinha

139 194 333 19,91 0,10 – 94,50

Santana do Ituqui-Santarém

Ribeirinha (controle)

155 171 326 4,33 0,40 – 17,50

Comunidade de Aldeia - Monte Alegre

Lacustre (controle)

182 145 327 3,98 0,40 – 11,76

Nova visita a São Luís do Tapajós –Itaituba-

1999

Ribeirinha

163

213

376

19,81

0,24 - 65,45

Tabatinga - Jurutí

Ribeirinha (controle)

234

329

563 5,37 0,37 – 16,96

Caxiuanã

Ribeirinha (controle)

117

105

222 8,56

0,61 – 45,59

Barreiras – Itaituba 2.000

Ribeirinha 222

269 491

12,58

0,80 – 47,30

Recém-nascidos (RN) * Itaituba

Ribeirinhos - - 1.510 16,68 (g/L) 0,35 – 135,04

Mães dos RN * Urbana e Ribeirinha

- - 1.510 11,53 (g/L) 0,38 – 117,62

Barreiras – 2.002 Ribeirinhos 327 388 715 12,12 0,03 – 51,85 TOTAL 7.581 10,93 0,10 – 94,50

* - SANGUE

BANCO DE AMOSTRAS HUMANAS E TEORES MÉDIOS DE Hg EM CABELO E/OU SANGUE - 1992 A 2003 COMUNIDADES RIBEIRINHAS E CONTROLES

LOCAL DA INVESTIG.AÇÃO TIPO DE POPULAÇÃO

TOT. MÉDIA DE g Hg /g

VARIAÇÃO

Rio Branco – Acre 1998 Urbana 2.442 2,4 0,001 – 72,50 Assis Brasil-Acre-2002 Ribeirinha 76 4,5 0,04 – 49,24 Brasiléia - Acre-2002 Ribeirinha 74 1,88 0,14 – 19,41

Cruzeiro do Sul- Acre-2002 Ribeirinha 159 6,24 0,29 – 38,00 Feijó - Acre-2002 Ribeirinha 63 1,68 0,02 – 6,72

Manoel Urbano - Acre-2002 Ribeirinha 92 14,04 0,54 – 67,52 Porto Acre - Acre-2002 Ribeirinha 68 2,33 0,06 – 13,41

Rodrigues Alves - Acre-2002 Ribeirinha 50 4,57 0,53 – 13,36 Sena Madureira - Acre-2002 Ribeirinha 83 7,15 0,32 – 83,47

Tarauacá Ribeirinha 52 3,48 0,56 – 12,14 Xapuri Ribeirinha 81 2,05 0,13 – 19,76

TOTAL 3.240 4,57 0,001 – 83,47

BANCO DE AMOSTRAS HUMANAS E TEORES MÉDIOS DE Hg- 1992 A 2003 ESTADO DO ACRE

LOCAL DA INVESTIGAÇÃO

TIPO DE POPULAÇÃO

MASC. FEM. TOTAL MÉDIA g Hg /g

VARIAÇÃO

Aldeia Munduruku de Sai Cinza – Itaituba

– 1995

Ribeirinha Indígena

137 193 330 16,0 4,50 – 90,40

Pacaas Novos – Rondônia

Ribeirinha Indígena

477 581 1.058

8,37 0,52 – 83,89

Tribo Macuxi – Roraima

Ribeirinhos Indígena (controle)

27

23

50 1,65

0,07 – 5,53

TOTAL 641 797 1438 8,67 0,07 – 90,40

BANCO DE AMOSTRAS HUMANAS E TEORES MÉDIOS DE Hg EM CABELO - 1992 A 2003 COMUNIDADES RIBEIRINHAS INDÍGENAS E CONTROLES

Relação entre quantidade (dose) de várias substâncias químicas e efeitos sobre o organismo

Positivo

Efeito

Negativo

Calcio

Aumento da

concentração

Cobre

Mercurio

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

HENRIQUE, V. D. R.: Tópicos selecionados de texicologia

ocupacional. São Paulo: Faculdade de Ciências Farmacêuticas –USP.

SANTOS, E.: Estudo de populações expostas ao mercúrio na região amazônica. Belém: Conferência Internacional sobre Ambiente e Condições de Saúde de Populações Rurais na América Latina

MILHOMEM, D. C; CORDONET, L.L.: Toxicologia Clínca

TOCCHETTO, D. M.: TOXICOLOGIA E SEGURANÇA DE LABORATÓRIO. Cursos de Química Industrial, Licenciatura e Bacharelado – UFSM