1.  Acidentes químicos

As substâncias envolvidas em um acidente podem ser agrupadas considerando:

• se são substâncias perigosas, por exemplo explosivas, líquidos ou sólidos, inflamáveis, agentes oxidantes, substâncias tóxicas ou corrosivas;
• se são aditivos, contaminantes e adulterantes, por exemplo na água encanada, bebidas ou alimentos, medicamentos e bens de consumo; e
• se são produtos radioativos que não são considerados nesta apresentação.

A quantidade da substância química liberada e as suas propriedades tóxicas deveriam também ser consideradas. Por exemplo um quilo de cianeto de sódio é mais perigoso que um quilo de gás de cloro.

• Fontes de liberação

As liberações podem ser originadas pela atividade humana ou naturalmente; em outras palavras, podem ser antropogênicas ou naturais. Entre as antropogênicas incluem-se: manufatura, armazenagem, manipulação, transporte (ferrovia, rodovias, água e tubulação), uso e eliminação. Entre as fontes de origem natural incluem-se a atividade vulcânica, incêndios e toxinas de origem animal, vegetal ou microbiano.

• Extensão da área contaminada

Os acidentes podem ser classificados considerando se: foram delimitados à área de uma instalação e que não afetaram ninguém no exterior; afetaram somente a vizinhança próxima de uma usina; afetaram uma zona extensa das redondezas da instalação ou se foram muito dispersas.

• Quantidade de pessoas expostas

Os acidentes poderão ser classificados pela quantidade de pessoas afetadas, calculado em termos de mortes, feridos e/ou evacuados. Porém, a gravidade de um acidente químico não pode ser determinada unicamente sobre esta base e assim deverão ser tomadas as circunstâncias e conseqüências conhecidas.

• Vias de exposição

Desde a perspectiva da saúde, as vias de exposição poderiam ser um meio para classificar os acidentes químicos. Existem quatro vias principais: inalação, exposição ocular, contato com a pele e ingestão. Nenhuma destas vias é mutuamente excluente.

• Conseqüências para a saúde

Os acidentes químicos também podem ser classificados segundo as conseqüências médicas ou para a saúde, ou em função do sistema ou órgão afetado. Exemplos destes são os acidentes que têm efeitos carcinogênicos, tertogênicos, dermatológicos, imunológicos, hepáticos, neurológicos, pulmonares ou outros (OPAS/OMS, 1998).

3. Aspetos toxicológicos para a assistência de um acidente químico

Alguns dos desastres que aconteceram mais recentemente revelaram a necessidade do conhecimento da toxicidade dos compostos utilizados na indústria. Este conhecimento é essencial para a aplicação de um tratamento efetivo e rápido dos efeitos tóxicos, bem como para o tratamento de intoxicações acidentais. No caso do acidente de Bhopal, que aconteceu em 1984 na Índia, onde era fabricado o inseticida Carbaril, houve uma liberação de isocianeto de metila. Nessa época, pouco ou nada se conhecida sobre a toxicidade desta substância e como conseqüência o tratamento das vítimas foi incerto e possivelmente inadequado.

Frente à grande quantidade de substâncias químicas, a pergunta que surge é: "Todas as substâncias químicas são tóxicas?". Provavelmente a melhor resposta seria: "Não há substâncias químicas seguras, mas sim maneiras seguras de utilizá-las (Timbrell, 1989).

No documento OPAS/OMS (1998) aconselha-se que as autoridades locais deveriam estar preparadas para tomar parte no processo de conscientização e preparação para acidentes químicos, ou em um programa semelhante, incluindo o intercâmbio de toda a informação importante com a comunidade e a indústria local. Assim, os hospitais e outras instalações destinadas ao tratamento, os profissionais de saúde, os centros de informação toxicológica e os centros para emergências químicas deveriam participar neste processo.

Sob este ponto de vista, considera-se importante que os participantes tenham conhecimentos básicos de toxicologia para a assistência de uma emergência química. Estes conhecimentos facilitarão as atividades dos profissionais que participam na assistência da emergência bem como a proteção adequada para evitar os efeitos tóxicos.

Em 1988, em um artigo publicado por Gajraj, na revista UNEP Industry and Environment, sobre as necessidades de capacitação na mitigação e contenção para acidentes, já se consideravam os aspectos toxicológicos entre as atividades desse tipo de capacitação.

4. Toxicologia

A toxicologia é a ciência que estuda os efeitos nocivos produzidos pelas substâncias químicas sobre os organismos vivos. Assim, o indivíduo humano, os animais e as plantas podem estar expostos a uma grande variedade de substâncias químicas. Estas podem ser desde metais e substâncias inorgânicas até moléculas orgânicas muito complexas.

Segundo o Programa Nacional de toxicologia do Serviço de Saúde Pública dos EUA (EUA, 1999), existem nesse país 80.000 substâncias químicas às quais os habitantes podem estar expostos através de produtos industriais e de consumo, como também quando estão presentes nos alimentos, na água encanada e no ar que é respirado. Geralmente, supõe-se que relativamente poucas destas representam um risco significativo para a saúde humana, nas concentrações de exposição existentes, e que os efeitos na saúde produzidos pela maioria delas são geralmente desconhecidos.

Em 1998, segundo outra publicação, o inventário das substâncias químicas comerciais na Europa registrou 100.000 comercializadas para vários propósitos. Segundo a Associação das Indústrias Químicas da República Federal da Alemanha somente ao redor de 4.600 substâncias são produzidas em quantidades superiores a 10.000 ton anuais. O resto das substâncias são uitizadas no laboratório ou em produtos manufaturados.

4.1 Conceitos básicos de toxicologia

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

4.1.1 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 manipulado sem que nehum efeito tóxico seja produzido. A toxicidade não mudou mas quando não está em contato com um organismo vivo não é possível evidenciar a capacidade de produzir o efeito tóxico (Ottoboni, 1991).

4.1.2 Risco

O risco é a probabilidade que apareça um efeito nocivo devido à exposição a uma substância química.

4.1.3 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.

Todas as substâncias, naturais ou sintéticas são tóxicas; em outras palavras, produzem 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).

4.1.4 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 1 temos a classificação das substâncias baseadas no valor da DL₅₀.

Tabela 1
DL₅₀ aguda para algumas substâncias químicas (IPCS, 1997)

Outro valor é a Concentração Ltal 50-CL₅₀, 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 tóxica for muito 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 normal para um adulto, entre 2 L e 2,5 L, pode causar a eliminação pela urina de substâncias que são essenciais para o organismo.

O período de tempo no qual uma dose é administrada e a freqüência são informações muito importantes.

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), segundo o publicado pelo National Institute of Occupational Safety and Health – NIOSH ou de um valor aproximado do IDLH para animais.

4.1.5 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, seem distribuídas pelo 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, por injeção venosa ou intramuscular, mas estas vias não são de grande interesse desde o ponto de vista toxicológico e especialmente quando se trata de acidentes que envolvem substâncias químicas.

Uma forma muito utilizada para classificar as substâncias químicas segundo a toxicidade, está baseado na duração da exposição. Geralmente, os toxicologistas procuram os efeitos da exposição aguda, subcrônica e crônica, e também tentam entender o tipo de efeito adverso para cada uma destas três exposições.

4. 1. 6 Absorção

A absorção implica que a substância química atravesse as membranas biológicas, ou seja alcance a correnta sangüínea. No caso da ingetão 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 do fígado, sendo portanto transportada diretamente ao fígado.

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 via de ingresso importante. A espessura da pele nas distintas regiões do organismo influi na absorção. Assi, na região do abdómen e do escroto, onde a pele é mais fina, a absorção é mais rápida que em outras onde a pele é mais gross, como a planta dos pés ou a palma da mão. O paration é facilmente absorvido pela via cutânea. Quando uma área grande de pele estiver em contato com uma substância química, a quantidade absorvida será maior do que aquela de uma superfície pequena. O tempo de contato também é importante, sendo maior a absorção quanto maior for o tempo de contato.

4.1.7 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, não todas as formas químicas de um metal são bem absorvidas no intestino; assim no caso de ingerir mercúrio metálico, pouco será absorvido. Porém, não acontece o mesmo com um composto orgânico como o metilmercúrio.

Outra situação é a seguinte: os compostos de bário são tóxicos, mas o sulfato de bário é utilizado, na forma segura, como meio de contraste nas radiografias do cólon devido este sal ser insolúvel em água e em gordura. Não poderia ser utilizado cloreto de bário porque a sua solubilidade em água seria suficiente para que uma quantidade que produz efeitos tóxicos fosse absorvida.

Os anteriores são exemplos da importância da forma química do composto em relação à absorção.

4.1.8 Distribuição

Depois que a substância química é absorvida ela passa através do sangue por todo o organismo, causando os efeitos nocivos especialmente no órgão 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, por isso, é importante a dose. A existência de um órgão alvo não significa que nos outros órgãos não sejam verificados os efeitos e à medida que aumenta a dose e o tempo de exposição, outros órgãos poderão ser afetados.

4.1.9 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 bifenilenospolicloradas (segundo a sigla em inglês, PCBs) podem ser acumuladas na gordura; outro exemplo é o cádmio que une-se à outras proteínas e é acumulado no rim.

4.1.10 Biotransformação

Assim como é utilizada a denominação do metabolismo para indicar a transformação de diferentes substâncias que são necessárias para a vida, se propôs a denominação de 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.

4.1.11 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 e suor.

4.1.12 Efeitos nocivos

Os efeitos tóxicos observados podem ser: dano aos tecidos e outras modificações patológicas, lesões bioquímicas, efeitos teratogênicos, efeitos na reprodução, mutagenicidade, teratogenicidade, 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. Deve-se lembrar que, as substâncias químicas são absorvidas e passam para o sangue, logo seguem para o fígado, rins, sistema nervoso e o sistema reprodutor, entre outros.

Não é possível descrever todos os efeitos que podem ser produzidos pela grande quantidade de substâncias tóxicas; portanto, em seguida será apresentada uma breve explicação.

• Sistema respiratório

O efeito observado na exposição à substâncias químicas por via respiratória é a irritação causada por gases como amoníaco, cloro, formaldeído, dióxido de enxôfre e pós que podem ter metais como o cromo. A resposta típica à exposição a altas concentrações destas substâncias é a constrição dos brônquios e isto está acompanhado pela dispnéia ou uma sensação de não poder respirar. Com esta situação de constrição das vias aéreas, o oxigênio não pode chegar tão rápido como é necessário para satisfazer a demanda do organismo.

Uma segunda categoria dos efeitos no sistema respiratório é o dano causado nas células do trato respiratório. Esse dano pode produzir a liberação de líquido para os espaços internos e pode resultar em acúmulo denominado edema. Este edema pode acontecer como um efeito retardado, que aparece depois da exposição crônica ou subcrônica.

O dióxido de nitrogênio (NO2) é um bom exemplo deste efeito. Uma exposição de longa duração pode causar enfisema, com perda da capacidade do intercâmbio gasoso respiratório.

A terceira categoria de efeito e de interesse na exposição causada por acidentes que envolvem substâncias químicas, são as alergias. As reações alérgicas são um grupo especial de efeitos adversos. A exposição à uma substância química antigênica resulta na interação desta com algumas proteínas para formar complexos denominados antígenos que provocam a formação de anticorpos. As exposições posteriores à substância química provocarão uma reação entre os antígenos e os anticorpos presentes, o que conduz a um série de efeitos bioquímicos e fisiológicos, até produzir a morte.

• Trato gastrintestinal e pele

As outras duas áreas do organismo que entram em contato primeiro com as substâncias químicas presentes no ambiente são o trato gastrintestinal e a pele. O trato gastrintestinal é a entrada principal de substâncias ambientais presentes nos alimentos, na água e também no solo e no pó.

As substâncias muito cáusticas, como o hidróxido de sódio, quando ingeridas podem causar um efeito grave no trato gastrintestinal já que alteram a constituição química das células das membranas.

A irritação da pele pode ser produzida por um série de substâncias químicas e é caracterizada pelo avermelhamento, inchaço e coceira que geralmente diminuim depois que termina a exposição.

As reações alérgicas podem ser produzidas pelo mesmo mecanismo que foi mencionado anteriormente.

• Sistema circulatório

As substâncias químicas são absorvidas e passam para o sangue que as transporta aos distintos órgãos. Quando a concentração das substâncias químicas ou dos produtos de biotransformação atinge níveis altos, pode acontecer uma intoxicação sistêmica. Algumas substâncias químicas são diretamente tóxicas para os diferentes elementos do sangue e outras produzem mudancas em certos elementos do sangue que provocam alterações em outros sistemas do organismo. Um exemplo pode ser o monóxido de carbono (CO) que quando é inalado une-se à hemoglobina produzindo carboxihemoglobina que impede o transporte de oxigênio pelo sangue para os tecidos.

• Fígado

As substâncias químicas que ingressam pela via digestiva são absorvidas e através da veia porta chegam ao fígado. As células hepáticas têm uma capacidade muito grande para biotransformar agentes xenobióticos, sendo convertidos geralmente em substâncias mais hidrossolúveis que são eliminadas pela via renal.

• Rim

Várias substâncias químicas podem produzir efeitos nocivos nos rins por diferentes mecanismos de ação. Os metais pesados como o mercúrio, cádmio, crômio e chumbo têm efeitos sobre o túbulo renal. Concentrações altas de metais presentes no filtrado glomerular podem danificar as funções dos túbulos e produzir a perda de grandes quantidades de moléculas essenciais para o organismo como a glicose e aminoácidos. Se a concentração de metais for suficientemente alta poderá acontecer a morte das células e alterar a função renal como um todo. O tetracloreto de carbono e o clorofórmio são hepatotóxicos e nefrotóxicos.

• Sistema nervoso

O sistema nervoso está relacionado a praticamente todas as funções mentais e físicas do organismo. Os neurotoxicologistas geralmente dividem os efeitos tóxicos segundo o local primário de ação da substância química.

Algumas substâncias químicas como o monóxido de carbono podem produzir falta de oxigênio ou de glicose no cérebro com graves efeitos para o organismo. Outras substâncias como o chumbo e o hexaclorobenzeno são capazes de produzir perda de mielina, e alguns compostos orgânicos do mercúrio podem produzir efeitos nos neurônis periféricos.

• Sistema reprodutor

O sistema reprodutor dos homens e das mulheres pode ser danificado por determinadas substâncias químicas. Nos homens, algumas substâncias como DBCP e cádmio, podem reduzir ou impedir a produção de esperma. Podem acontecer alterações no processo reprodutor, como a indução de modificações fisiológicas e bioquímicas que reduzem a fertilidade, e impedem totalmente o desenvolvimento do feto ou do nascimento normal.

Um aspecto muito estudado sobre a toxicidade reprodutora é a chamada toxicidade do desenvolvimento. Esta área compreende o estudo dos efeitos das substâncias químicas no desenvolvimento do embrião e do feto durante a exposição no útero e no desenvolvimento posterior da criança depois do nascimento. Nesta época a exposição pode cessar ou continuar porque a substância química recebida pela mãe é transferida ao leite e também pode continuar toda a vida porque existem fontes adicionais diferentes daquelas as quais a mãe esteve exposta.

• Teratogenicidade

Depois da fertilização do óvulo, começa a proliferação das células que dão origem ao feto. Nos seres humanos, entorno do nono dia começa o processo de diferenciação celular e os distintos tipos de células específicas que constituem o organismo começam a se formar e migram para a sua posição adequada. Isto acontece até o desenvolvimento completo do feto. Algumas substâncias químicas podem causar efeitos na descendência, estes não são hereditários e são denominadas substâncias teratogênicas.

Um medicamento, a talidomida, pode ser mencionado como exemplo de substância teratogênica. Este medicamento quando foi ingerido pelas mulheres durante a gravidez, produziu efeitos teratogênicos na descendência.

• Carinogenicidade

Os indivíduos estão expostos à substâncias químicas que causam câncer, em outras palavras, um tumor maligno. Estas podem estar presentes no ar, água, alimentos, produtos de consumo e mesmo no solo.

Os especialistas em câncer, com poucas exceções, não determinam a causa específica do câncer nos indivíduos. Em geral os fatores que contribuem para a ocorrencia do câncer em grandes grupos de população podem ser descobertos.

Considera-se que entre o 70% e 90% do casos de câncer em seres humanos são de origem ambiental. Este termo é utilizado em um sentido amplo, o qual atinge substâncias químicas industriais e contaminantes, dieta, hábitos pessoais, fumar, comportamento e radiações.

Os efeitos referidos são um breve resumo daqueles indicados por Rodrick (1994) e estas informações têm somente o objetivo de alterar os diferentes efeitos nocivos das substâncias químicas no organismo humano.

5. Conclusões

Segundo Timbrell, atualmente os toxicologistas conhecem só parcialmente os mecanismos dos efeitos tóxicos das substâncias químicas. Como conseqüência a avaliação do risco para o organismo humano é difícil e incerta. Estas limitações precisam ser lembradas pelo público, industriais, economistas e por aqueles que estão envolvidos nos processos de legislação, além dos toxicologistas.

Possivelmente, o público espera muito mais dos cientistas em geral e dos toxicologistas particularmente. Os toxicologistas não podem fornecer todas as respostas às perguntas que o público freqüentemente faz, mais ainda quando exige a segurança absoluta em relação aos compostos químicos.

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