Conceitos básicos de toxicologia

Alguns termos de uso freqüente em toxicologia são importantes e devem ser conhecidos, entre eles: substância perigosa, risco, toxicidade, doses, exposição, absorção, biodisponibilidade, distribuição, acumulação, biotransformação, eliminação e efeito tóxico.

Substância perigosa

Uma substância perigosa ou um agente perigoso tem a capacidade de causar dano em um organismo exposto. Um exemplo esclarecerá este conceito: a estricnina é uma substância química muito tóxica. Quando está dentro de um frasco perfeitamente fechado pode ser manipulada sem que nenhum efeito tóxico seja produzido. A toxicidade não mudou mas quando não está em contato com um organismo vivo não é possível evidenciar a sua capacidade de produzir o efeito tóxico (Ottoboni, 1991).

Risco

O risco é a probabilidade de aparecer um efeito nocivo devido à exposição a uma substância química perigosa.

Toxicidade

A toxicidade de uma substância química refere-se à sua capacidade de causar dano em um órgão determinado, alterar os processos bioquímicos ou alterar um sistema enzimático.
Roupas de proteção e equipamentos de respiração evitam exposição

Todas as substâncias, naturais ou sintéticas são potencialmente tóxicas; em outras palavras, podem produzir efeitos adversos para a saúde em alguma condição de exposição. É incorreto denominar algumas substâncias químicas como tóxicas e outras como não tóxicas. As substâncias diferem muito na toxicidade. As condições de exposição e a dose são fatores que determinam os efeitos tóxicos (Ottoboni, 1991).

Dose

Paracelso, no século XVI afirmou: "Todas as substâncias são tóxicas. Não há nenhuma que não seja tóxica. A dose estabelece a diferença entre um tóxico e um medicamento". Esta afirmação ainda é muito importante para a toxicologia e envolve a idéia de dose.

Uma informação muito utilizada é aquela denominada Dose Letal 50 - DL50 que é a quantidade de uma substância química que quando é administrada em uma única dose por via oral, expressa em massa da substância por massa de animal, produz a morte de 50% dos animais expostos dentro de um período de observação de 14 dias (Swanson, 1997). Na tabela abaixo temos a classificação das substâncias baseadas no valor da DL50.

DL50 aguda para algumas substâncias químicas

Substância química DL50 rato macho, via oral; mg/kg de peso corporal
Etanol 7000
Cloreto de sódio 3000
Sulfato de cobre 1500
DDT 100
Nicotina 60
Tetradotoxina 0,01
Dioxina (TCDD) 0,02


Outro valor é a Concentração letal 50-DL50, que é a concentração no ar de uma substância química que quando é inalada constantemente por 8 horas produz a morte de 50% dos animais expostos.

Se a dose de uma substância for suficientemente alta poderá ser perigosa para qualquer ser vivo, assim como também se a dose de uma substância muito tóxica for baixa não produzirá efeito adverso nenhum. A água (um elemento essencial para a vida) quando é ingerida em grandes quantidades pode ter um efeito tóxico. A causa é que um volume superior àquele considerado como ingestão diária ideal para um adulto, entre 2 L e 2,5 L, pode causar a eliminação pela urina de substâncias que são essenciais para o organismo, como sais, por exemplo.

O período de tempo no qual uma dose é administrada e a freqüência são informações também muito importantes que influem na resposta a intoxicação.

Outro dado importante é aquele denominado concentração de interesse (em inglês: levels of concern-LOCs), que é a concentração no ar de uma substância extremamente perigosa acima da qual poderá produzir efeitos graves à saúde ou a morte como resultado de uma única exposição durante um período relativamente curto. Algumas publicações (USEPA, 1987) consideram o LOC como a décima parte da concentração denominada de perigo imediato para a vida ou à saúde (cuja sigla em inglês é IDLH ou IPVS em português), segundo o publicado pelo National Institute of Occupational Safety and Health - NIOSH, ou um valor aproximado do IDLH para animais.

Exposição

Para que uma substância química possa produzir um efeito deve estar em contato com o organismo. As substâncias químicas podem ingressar no organismo por três vias principais: digestiva, respiratória e cutânea. Depois do ingresso, por qualquer destas vias, as substâncias químicas podem ser absorvidas e passar para o sangue, serem distribuídas no organismo todo, chegar a determinados órgãos onde são biotransformados, produzir efeitos tóxicos e posteriormente ser eliminadas do organismo.

Também uma substância química pode entrar no organismo por outras vias, por exemplo, injeção venosa ou intramuscular, mas estas vias não são de grande interesse do ponto de vista toxicológico, especialmente quando se trata de acidentes que envolvem substâncias químicas.
Uma forma muito utilizada para classificar as substâncias químicas segundo a toxicidade, está baseada na duração da exposição.

Geralmente, os toxicologistas procuram os efeitos da exposição aguda, sub-crônica e crônica, e também tentam entender o tipo de efeito adverso para cada uma destas três exposições.
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Absorção

A absorção implica que a substância química atravesse as membranas biológicas. No caso da ingestão de uma substância, esta pode ser absorvida em qualquer parte do trato gastrintestinal. A maior absorção ocorre no intestino delgado passando ao sistema circulatório pela veia porta, sendo, portanto, transportada diretamente ao fígado.

No homem e outros animais terrestres, a inalação é a via mais rápida pela qual uma substância química ingressa no organismo. Por exemplo, a inalação do éter etílico, um gás anestésico, que quando chega ao pulmão é absorvido, passa para o sangue e logo o efeito é observado. Também substâncias como o material particulado ou gases podem ingressar pela via respiratória.
A via cutânea é outra forma de ingresso importante. A espessura da pele nas distintas regiões do organismo influi na absorção.

Assim, na região do abdômen e do escroto, onde a pele é mais fina, a absorção é mais rápida que em outras onde a pele é mais grossa, como a planta dos pés ou a palma da mão. O paration é facilmente absorvido pela via cutânea.
Diferentes espécies de caranguejos mortos em manguezal por intoxicação com gasolina gerada por acidente rodoviário. Rodovia dos Imigrantes

Quando uma área grande de pele estiver em contato com uma substância química, a quantidade absorvida será maior que aquela numa superfície pequena. O tempo de contato também é importante, sendo maior a absorção quanto maior for o tempo de contato.

Biodisponibilidade

Alguns fatores físicos ou químicos podem afetar a absorção de uma substância em relação à quantidade que deverá ser absorvida e ao tempo de absorção. Por exemplo, nem todas as formas químicas de um metal são bem absorvidas no intestino; assim no caso de ingestão de mercúrio metálico, pouco será absorvido. Porém, o mesmo não acontece com um composto orgânico como o metilmercúrio, o qual é intensamente absorvido.

Os compostos de bário são tóxicos, mas o sulfato de bário é utilizado normamente como meio de contraste nas radiografias do cólon uma vez que é um composto insolúvel em água e em gordura. Não poderia ser utilizado cloreto de bário porque a sua solubilidade em água seria suficiente para que fosse absorvida uma quantidade que produz efeitos tóxicos. Estes são alguns exemplos sobre a importância da forma química do composto em relação à absorção e toxicidade.

Distribuição
---Depois que a substância química é absorvida ela passa através do sangue por todo o organismo, causando os efeitos nocivos especialmente no(s) órgão(s) alvo.
Entende-se por órgão alvo o local onde primeiro se evidencia um efeito nocivo. Para produzir esse efeito a substância química deve atingir uma determinada concentração no órgão, o que está diretamente relacionado com o conceito de dose.
Ave aquática morta em vazamento de BTX (benzeno, tolueno e xileno) em braço do Rio Pequeno, sistema Billings - SP

A existência de um órgão alvo não significa que nos outros órgãos não sejam verificados efeitos. À medida em que aumenta a dose e o tempo de exposição, outros órgãos podem também ser afetados.

Acumulação

---Uma parte da substância química, que é distribuída no organismo, pode ser acumulada. Isto pode acontecer também no sangue já que algumas substâncias podem se unir às proteínas sanguíneas. O flúor e o chumbo podem ser acumulados nos ossos, as bifenilas policloradas (segundo a sigla em inglês, PCBs) podem ser acumuladas na gordura; o cádmio liga-se a proteínas e é acumulado no rim.
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Biotransformação

Assim como usa-se o termo metabolismo para indicar a utilização orgânica de diferentes substâncias que são necessárias para a vida, se propôs o termo biotransformação para o processo de conversão das substâncias tóxicas. O termo biotransformação descreve como os organismos transformam as substâncias tóxicas absorvidas em outras de menor toxicidade e em geral solúveis em água, ou em metabólitos de maior toxicidade como é o caso do ácido fórmico na biotransformação do metanol. Neste processo o fígado cumpre uma função importante.

Em outros casos, a biotransformação pode gerar compostos secundários mais tóxicos como os originais, como por exemplo fenóis gerados na biodegradação do petróleo.

Eliminação
As substâncias solúveis em água são eliminadas pela urina. As substâncias que são voláteis, como o etanol e a acetona, e os gases como o monóxido de carbono eliminam-se parcialmente pelo ar expirado. Algumas também são eliminadas pelo leite (compostos lipossolúveis) e suor.
Em muitas emergências é difícil identificar a substância envolvida, e os cuidados devem ser redobrados

Efeitos nocivos
Os efeitos tóxicos observados podem ser variados: dano aos tecidos e outras modificações patológicas, lesões bioquímicas, efeitos teratogênicos, efeitos na reprodução, mutagenicidade, efeitos irritantes e reações alérgicas. Os três primeiros pontos de contato entre substâncias químicas presentes no ambiente e o organismo são o trato gastrintestinal, o sistema respiratório e a pele. As substâncias químicas absorvidas, passam para o sangue e seguem para o fígado, rins, sistema nervoso e o sistema reprodutor, entre outros.

Fonte: CTESB