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TOXICOLOGIA DOS METAIS
Profª Larissa ComarellaAula Teórica 06
GENERALIDADES SOBRE OS METAIS 80 dos 105 elementos da Tabela Periódica são
metais > 30 deles são tóxicos para os humanos
metais pesados (cerca de 20) metais leves (Al, Be) metalóides: formam ânions e cátions (As, Se)
sua toxicidade é conhecida desde a Antigüidade raramente interferem nos sistemas biológicos
quando estão em sua forma elementar (exceção = Hgo)
alguns deles são essenciais em doses baixas, e tóxicos em doses altas
Metal cinza azulado, maleável, baixo ponto de fusão (327,4 ºC).
Abundante na crosta terrestre
Minério: galena (PbS) 86% de Pb(minério com maior [] de Pb)
Compostos: Pb metálico: óxido de chumbo Sais Inorgânicos: Cr, I, As, Mo Sais Orgânicos: Pb tetraetila
CHUMBO (Pb)CHUMBO (Pb)
Metal não-ferroso mais usado na indústria Metal não-ferroso mais usado na indústria UsosUsos: Baterias, Tintas/Pigmentos (zarcão), Cerâmica, : Baterias, Tintas/Pigmentos (zarcão), Cerâmica,
Metalurgia (bronze), Munições.Metalurgia (bronze), Munições.
Fontes de exposição são principalmente ocupacionais:Fontes de exposição são principalmente ocupacionais: 60 % do chumbo 60 % do chumbo produção de baterias, principalmente de produção de baterias, principalmente de
automóveis automóveis 13 % 13 % pigmentos pigmentos 27 % 27 % ligas para solda, PVC, munição e diversos outros ligas para solda, PVC, munição e diversos outros
produtosprodutos
Chumbo tetraetilaChumbo tetraetila - Pb(C - Pb(C22HH55))44: aditivo antidetonante : aditivo antidetonante da gasolina da gasolina Brasil: 1978 - uso restrito Brasil: 1978 - uso restrito combustível de pequenos combustível de pequenos aviõesaviões
CHUMBO (Pb)CHUMBO (Pb)
CHUMBO (Pb) - TOXICOCINÉTICACHUMBO (Pb) - TOXICOCINÉTICA
DISTRIBUIÇÃO DISTRIBUIÇÃO • Inicial:Inicial:Sangue(eritrócitos)Sangue(eritrócitos)• Após:Após:10% Tecidos moles(fígado/rim/SNC)10% Tecidos moles(fígado/rim/SNC)
90% Tecido ósseo90% Tecido ósseo
Redistribuição constante70% do Pb circulante vem dos ossos
Acúmulo ao longo de toda a vida (ossos/dentes/cabelos)Vida-média:25 dias a 10 meses /sangue
40 dias/tecidos moles(exposição curta, adulto)10-20 anos/osso cortical
CHUMBO (Pb) - TOXICOCINÉTICACHUMBO (Pb) - TOXICOCINÉTICA
EXCREÇÃO EXCREÇÃO
Extremamente lenta Renal(65%) Biliar(35%) Restante: suor, unhas, cabelos, descamação
da pele
CHUMBO (Pb) - TOXICOCINÉTICACHUMBO (Pb) - TOXICOCINÉTICA
ABSORÇÃO Inalatória = 60%
Digestiva Adultos = até 80% em jejum
max. 16% com alimentos Crianças = até 50%
Dérmica = só produtos orgânicos chumbo tetraetila acetato de Pb
Glóbulos Glóbulos vermelhos vermelhos (90-99% (90-99% Pb)Pb)
OSSOS (2/3 do Pb fixado - tOSSOS (2/3 do Pb fixado - t1/2 1/2 vida= 2 a 10 anos) e vida= 2 a 10 anos) e dentinadentina
rins, fígado, baço, vísceras ocas, etc. (trins, fígado, baço, vísceras ocas, etc. (t1/21/2 vida= 40 dias) vida= 40 dias)
FIXAÇÃOFIXAÇÃO
cérebrcérebroo
fetofeto
Sangue Sangue 60 a 120 60 a 120
diasdias
ELIMINAÇÃO ELIMINAÇÃO (75% do absorvido)(75% do absorvido)URINA, FEZES,URINA, FEZES, suor, salive, unhas, leite, suor, salive, unhas, leite, cabeloscabelos
AtravessaAtravessameninges e meninges e
placentaplacenta
CHUMBO (Pb) - TOXICODINÂMICACHUMBO (Pb) - TOXICODINÂMICA
NEUROTOXICIDADE NEUROTOXICIDADE Interfere no transporte do cálcio, por bloqueio de
canais Alteração da permeabilidade de capilares cerebrais Interfere com neurotransmissores (GABA, Ach,
dopamina, NMDA) Neuropatias periféricas motoras (degeneração de
células de Schwann) Desmielinização segmentar Degeneração axonal
CHUMBO (Pb) - TOXICODINÂMICACHUMBO (Pb) - TOXICODINÂMICA
DISTÚRBIOS HEMATOLÓGICOS DISTÚRBIOS HEMATOLÓGICOS
Interfere na biossíntese do Heme: inibe a enzima citoplasmática desidratase do
ácido delta- aminolevulínico (ALA-D)Indicador sensível/precoce!
Aumento da Coproporfirina III,urinaAcúmulo de Protoporfirina IX,eritrócitos ( forma complexo com Zn,produzindo fluorescência)
Inibe a enzima mitocondrial Ferroquelatase (incorporação do Fe ao Heme) - Deficiência em Hemoglobina. Anemia hipocrômica
Succinil CoA + glicinaALA-S
CoA + CO2
Acido δ-aminolevulínico
ALA–DPorfobilinogênio
UroporfobilinogênioUPG-descarboxilase
Coproporfirinogênio CPG descarboxilase
Protoporfirinogênio
ProtoporfirinaHeme-sintetase
HEME
Pb
ALA-U
Pb
Pb
Uro-U
Copro-U
PPZ+Zn
+Fe+2
GLOBINA
AÇÃO DO Pb SOBRE A SÍNTESE
DO HEME
Pb
HEMOGLOBINA
Uro-U
Copro-U
CHUMBO (Pb) – CLÍNICA CHUMBO (Pb) – CLÍNICA (SINAIS E SINTOMAS)(SINAIS E SINTOMAS)
Intoxicação aguda por chumboIntoxicação aguda por chumbo: pouco freqüente : pouco freqüente ingestão de ingestão de grandes quantidadesgrandes quantidades
dor abdominal, anorexia, anemia, gosto metálico,dor abdominal, anorexia, anemia, gosto metálico,hepatite, constipação, convulsões, coma, encefalopatiahepatite, constipação, convulsões, coma, encefalopatia
fadiga, mal-estarfadiga, mal-estarirritabilidadeirritabilidadeanorexia, perda de pesoanorexia, perda de pesoinsôniainsôniaredução na libidoredução na libidoartralgias e mialgiasartralgias e mialgiasàs vezes,às vezes, hipertensãohipertensão
cólicas abdominaiscólicas abdominaisnáuseanáuseaconstipação constipação ààs vezes, diarréias vezes, diarréia
Intoxicações subagudas ou crônicasIntoxicações subagudas ou crônicas: mais comuns: mais comuns
Efeitos gastrintestinaisEfeitos gastrintestinaisEfeitos geraisEfeitos gerais
ÓRGÃOS-ALVO: ÓRGÃOS-ALVO: cérebrocérebro, rins, sistema hematopoïético, sistema nervoso , rins, sistema hematopoïético, sistema nervoso periférico.periférico.
Efeitos no sistema nervoso centralEfeitos no sistema nervoso central: :
CefaléiaCefaléiatranstornos de concentraçãotranstornos de concentraçãoincoordenação motoraincoordenação motoratremor tremor Encefalopatia:Encefalopatia:
- agitação psicomotora ou letargia- agitação psicomotora ou letargia- ataxia- ataxia- convulsões e coma por edema intracraniano- convulsões e coma por edema intracraniano
Efeitos no sistema nervoso periférico: Efeitos no sistema nervoso periférico: extremidades superiores extremidades superiores fraqueza da musculatura extensora - “fraqueza da musculatura extensora - “punho caídopunho caído””
Chumbo tetraetila mais neurotóxico (principalmente SNC), devido Chumbo tetraetila mais neurotóxico (principalmente SNC), devido a sua lipossolubilidadea sua lipossolubilidade
CHUMBO (Pb) – CLÍNICA CHUMBO (Pb) – CLÍNICA (SINAIS E SINTOMAS)(SINAIS E SINTOMAS)
CHUMBO (Pb) – DIAGNÓSTICOCHUMBO (Pb) – DIAGNÓSTICO
Associação de Associação de cólica abdominalcólica abdominal, , encefalopatiaencefalopatia atividade profissional suspeita atividade profissional suspeita
Casos leves e moderados são de diagnóstico mais difícil: sintomas Casos leves e moderados são de diagnóstico mais difícil: sintomas vagos e inespecíficos vagos e inespecíficos infecção viral? infecção viral?
SempreSempre lembrar de chumbo frente a lembrar de chumbo frente a dor abdominaldor abdominal, , cefaléiacefaléia
anemiaanemia associados a associados a neuropatia motoraneuropatia motora
gota gota nefropatianefropatia
Lembrar de Lembrar de chumbochumbo frente a todo trabalhador com frente a todo trabalhador com - - deliriumdelirium ou ou convulsõesconvulsões
- - principalmente se principalmente se anemiaanemia associada associada
CHUMBO (Pb) DIAGNÓSTICO LABORATORIALCHUMBO (Pb) DIAGNÓSTICO LABORATORIAL
Parâmetro de dose interna:Parâmetro de dose interna:- plumbemia (Pb no sangue)- plumbemia (Pb no sangue)
- zinco protoporfirina (protoporfirina IX na forma zincada)- zinco protoporfirina (protoporfirina IX na forma zincada)- protoporfirina eritrocitária livre (protoporfirina IX livre)- protoporfirina eritrocitária livre (protoporfirina IX livre)- plumbúria (Pb urinário)plumbúria (Pb urinário)- aumento do ácido deltaminolevulínico ALA-U na urinaaumento do ácido deltaminolevulínico ALA-U na urina- diminuição da atividade da desidratase ALA-D diminuição da atividade da desidratase ALA-D
ANTÍDOTOS: quelantes ANTÍDOTOS: quelantes
EDTA cálcio-dissódico (edeteato dissódico de cálcio)EDTA cálcio-dissódico (edeteato dissódico de cálcio) BAL (dimercaprol)BAL (dimercaprol) DMSA (ácido 2,3-dimercaptosuccínico) - não disponível no Brasil: DMSA (ácido 2,3-dimercaptosuccínico) - não disponível no Brasil:
menos efeitos colateraismenos efeitos colaterais D-penicilamina (Cuprimine®); alternativa VO, porém com eficácia menor e D-penicilamina (Cuprimine®); alternativa VO, porém com eficácia menor e
mais efeitos colaterais)mais efeitos colaterais)
Indicador Biológico de Exposição: chumbo sangüíneo (Plumbemia / Pb-S)
Coleta: uma amostra de sangue heparinizado (10 mL)O momento da coleta não é crítico. Conservação: geladeira a 4ºC, por até 5 dias
V.R.: até 40 µg/dL
I.B.M.P.: 60 µg/dL
Método analítico: espectrofotometria de absorção atômica (EAA)
INDICADOR BIOLÓGICO DE EXPOSIÇÃO
Indicador Biológico de Exposição: Ácido deltaminolevulínico urinário (Ala-U)
Coleta: uma amostra de urina (20 mL). Conservação: geladeira a 4ºC, por até 5 dias, protegendo a amostra da luz direta.
V.R.: até 4,5 mg/g de creatinina
I.B.M.P.: 10 mg/g de creatinina
Método analítico: Espectrofotometria visível
Compostos químicos contendo Hg: ORGÂNICOS e INORGÂNICOS.
MERCÚRIO INORGÂNICO: forma metálica ou elementar (Hgo); forma mercurosa ou catiônica monovalente (Hg+); forma mercúrica ou catiônica bivalente (Hg2+). MERCÚRIO ORGÂNICOLigação covalente entre o íon mercúrio (Hg2+) e pelo menos um átomo de carbono, formando sais como o monometil
mercúrio (CH3Hg+) e o cloreto de etilmercúrio (C2H5ClHg)
MERCÚRIO (Hg)MERCÚRIO (Hg)
Fontes*Minério(único metal liquido nas CNTP)*Combustíveis fósseis(carvão/petróleo)*Erupções vulcânicas*Indústrias(termômetros/lampadas fluorescentes/produção de
cloro-soda para branqueamento de papel)
MERCÚRIO (Hg)MERCÚRIO (Hg)
Contaminação Ambiental* Microorganismos na água(bactérias/algas) convertem o Hg
elementar em Hg orgânico(metilHg).* Cadeia alimentar(peixes)* Biomagnificação (concentrações crescentes)* Doença de Minamata
MERCÚRIO (Hg) - TOXICOCINÉTICAMERCÚRIO (Hg) - TOXICOCINÉTICA
Elementar(vapor)
*Absorção baixíssima na forma metálica VO (0,01 %)
*Vapor forma-se a temp.ambiente/bem absorvido via inalatória
*Distribuem-se para eritrócitos,rins e SNC*Nos tecidos,Hgº é oxidado a Hg+2
*Vida média 35-90 dias*Excreção fecal
MERCÚRIO (Hg) - CLÍNICAMERCÚRIO (Hg) - CLÍNICA
Elementar(vapor)Toxicidade Aguda*Pneumonite/Bronquite necrotizante/Insuf.respiratória(altas concentrações/acidentes industriais)
Intoxicação Crônica*Dano neurológico( “Eretismo”)*Insônia/Perda da memória/tremores/labilidade emocional/salivação(gengivite/estomatite)*Dano renal(proteinúria/sind.nefrótica)*Fibrose pulmonar
MERCÚRIO (Hg) - TOXICOCINÉTICAMERCÚRIO (Hg) - TOXICOCINÉTICA
Compostos inorgânicosCloreto mercuroso(“calomelano”), Óxido mercúrico
Usados no passado como antissépticos,catárticos e diuréticos
*Absorção dérmica pequena/10% VO*Excreção fecal/urinária*Vida média 40 dias,adultoIntoxicação aguda*Ulcerações do tubo digestivo(corrosivos)*Perfurações/hemorragias/Choque*Absorvidos,atingem os rins(necrose tubular aguda/glomérulonefrite-mec.imunológico)*Dano neurológico
MERCÚRIO (Hg) - TOXICOCINÉTICAMERCÚRIO (Hg) - TOXICOCINÉTICA
Compostos orgânicos
Antissépticos(merbromina/timerosal);Fungicidas mercuriais(cereais/Iraque,déc1970); Metilmercúrio(peixes/Minamata,Japão,50-70); Fenilmercúrio(tintas). *Bem e rápidamente absorvidos VO(90/100%), Inalação e pele*Exceção:fenilHg é pouco abs VO/pele*Altamente lipossolúveis,distribuem-se para o SNC e plasma/passam placenta e são eliminados no leite materno*Vida média 40-50 dias*Excreção 90% biliar-fecal
MERCÚRIO (Hg) - TOXICODINÂMICAMERCÚRIO (Hg) - TOXICODINÂMICA
Inibição de enzimas celulares,ligando-se aos grupos sulfidrila (SH) presentes na
molécula*Os agentes usados no
tratamento(quelantes) “atraem” o Hg para sí,ofertando o mesmo grupo SH,liberando
as enzimas
MERCÚRIO (Hg) – DIAGNÓSTICOMERCÚRIO (Hg) – DIAGNÓSTICO
*Hg urinário: acima de 10-20 ug/L indica exposição excessiva*Manifestações neurológicas:100 ug/L ou acima*N-acetil-beta-D-glucosaminidase:Enzima da cél.tubular renal/aumenta na urina
Tratamento*Elementar (vapor): BAL??, DMPS*Inorgânicos:BAL, Penicilamina(casos leves)*Orgânicos:DMSAAtenção!! Jamais utilizar BAL (aumenta concentração do Hg no snc)