O documento discute os principais tópicos da toxicologia, incluindo: 1) a definição de toxicidade e os tipos de exposição a substâncias tóxicas; 2) as vias de administração dessas substâncias, como a pele, inalação e ingestão; 3) exemplos de substâncias tóxicas, cancerígenas e seus efeitos; 4) a persistência de poluentes orgânicos no meio ambiente e seus impactos.

1. TOXICOLOGIA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO –
UFMA
LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS
CAMPUS: SÃO BERNARDO – MA
DISCIPLINA:QUÍMICA AMBIENTAL
PROFESSORA: VILMA

2. TOXICOLOGIA
• Os humanos se familiarizaram com os efeitos nocivos de venenos
de plantas e animais peçonhentos há milhares de anos.
• a.C.
• Na Idade Média
• Início do século XIX
• Atualmente
• Toxicologia é o estudo dos efeitos de substâncias químicas em
seres vivos
• O QUE SIGNIFICA SER TÓXICO?
Uma substância é considerada tóxico se provocar danos a um sistema
biológico.
• Veneno: termo geral para qualquer substância tóxica.
• Toxina: refere-se a venenos de origem biológica.

3. TIPOS E VIA DE EXPOSIÇÃO
• A determinação da toxicidade de uma substância específica
requer conhecimento das condições de exposição.
• Aguda: uma exposição em que a dose administrada em um
único evento e a absorção é rápida.
• Crônica: se o indivíduo é exposto a uma substância química
especifica sobre certa frequência
• VIA DE ADMINISTRAÇÃO
• Percutânea
• Inalação
• Oral

4. VIA DE ADMINISTRAÇÃO
• Percutânea
• A exposição mais comum de todos
os seres humanos às substâncias
químicas é o contato com a pele.
• Inalação
• Ocorre através da exposição a substâncias químicas presentes na
atmosfera.
• No Brasil, o Decreto-Lei n° 5.452, de 1 de maio de 43, aprovou a
consolidação das Leis de Trabalho (CLT)
• O limite de exposição de curto prazo (LCCP) é a concentração
mais elevada à qual os trabalhadores podem ser expostos por
curtos períodos de tempo.

5. VIA DE ADMINISTRAÇÃO
• Oral
• O trato gastrointestinal é a terceira
via mais comum pela qual uma
substância química entra no corpo.
• A absorção de substância tóxicas
pode ocorrer ao longo de toda a
extensão do trato gastrointestinal,
ou seja, da boca até o reto.
• A equação de Henderson-
Hasselbalch pode ser usada para
determinar qual fração do agente
tóxico está na forma não ionizada,
solúvel em lipídios e disponível
para a absorção.

6. • Equação de Henderson-Hasselbalch
• Parental: Uma injeção de substâncias químicas para
dentro do corpo por meio de uma seringa com uma agulha oca é
um procedimento comum usado na administração de remédio.
Para ácidos: pKa – pH = log [não ionizado]
[ionizado]
Para bases pKa – pH = log [ionizado]
[não ionizado]

7. • DOSE:
• É a quantidade de substância
química com a qual o ser vivo é exposto.
• RESPOSTA:
• É o efeito que se manifesta no ser vivo,
como resultado da exposição.
• ENSAIOS DE TOXICIDADE:
O TESTE DL50
• DL50: é a dose calculada de um agente
num meio que causa mortalidade em 50%
da população animal em condições bem
definidas, por qualquer via de administração,
exceto por inalação.

8. VALORES DE DL50 DE SUBSTÂNCIAS
QUÍMICAS SELECIONADAS
Substância DL50 (mg/kg)*
Açúcar
Álcool etílico
Vinagre
Cloreto de sódio
Malationa (inseticida)
Aspira
Cafeína
DDT (inseticida)
Arsênio
Estricnina
Nicotina
Aflatoxina-B
Dioxina (TCDD)
Toxina botulínica
29.700
14.000
3310
3000
1200
1000
130
100
48
2
1
0,009
0.001
0,00001
* Para ratos ou camundongos

9. EXCREÇÃO DE SUBSTÂNCIAS
QUÍMICAS PELO CORPO
• Desintoxicação de Substâncias Químicas pelo Fígado
• Como o fígado tem a capacidade de desintoxicar muitos produtos
químicos, os seres humanos podem tolerar quantidades moderadas
de alguns venenos.
• Reações de Oxidação-Redução
• As enzimas do citopromo P-450 desempenham no fígado um
importante papel na desintoxicação de venenos
• Reações de Acoplamento

10. • Agentes Teratogênicos
• Substâncias químicas que causam defeitos
congênitos por danificar as células
embrionárias.
• Agentes Mutagênicos
• Produtos químicos que são capazes
de alterar e causar mutações em genes
e cromossomos de forma suficiente para
causar anormalidades hereditárias nos filhos.
Teratogênicos Mutagênicos
Arsênio (As)
Cádmio (Cd)
Cobalto (Co)
Mercúrio (Ag)
Dietilestilbestrol
Bifenilas policloradas
Ácido retinoico
Talidomida
Aflatoxina
Benzo(a)pireno
Dietilamida de ácido lisérgico
Ácido nitroso (HNO2)
Ozônio (O3)
Tris(2,3-dipromopropil)fosfato

11. • Agentes Cancerígenos
• Agentes químicos cancerígenos são compostos que fazem com que as
células de um organismo reproduzam e cresçam anormalmente para
produzir um tumor maligno.
• Substâncias Químicos que Causam Câncer
• Os produtos químicos que são conhecidos por causar câncer variam
muito em suas estruturas, e os cientistas ainda não sabem quais
estruturas químicas são suscetíveis de produzir um composto
cancerígeno.
• Desenvolvimento de Câncer
• Como ocorre o desenvolvimento do câncer ainda não compreendido.
As vias que conduzem ao crescimento de um tumor são complexas, e
há evidências de que diferentes carcinógenos produzem câncer de
diferentes maneiras.
• Carcinogênese é um processo dividido em duas etapas:
• Iniciação: tem como resultado uma célula anormal formada.
• Promoção: ocorre em resposta à exposição a um agente tóxico.

12. Substâncias Conhecidas como
Cancerígenos Humanos
Aflatoxinas
Consumo de Bebidas Alcoólicas
Misturasde Analgésicos Contendo
Fenacetina
Compostos Inorgânicos de Arsênio
Amianto
Benzeno
Benzidina
Berílio e Compostos de Berílio
1,3- Butadieno
1,4-Butanodiol Dimetanossulfonato
Cádmio e Compostos de Cádmio
Clorambucil
Resinas de Alcatrão de Carvão
Ciclofosfamida
Ciclosporina A
Estrogênios , Erionites
Vírus da Hepatite B e C
Vírus do Papiloma Humano:
Alguns tipos Associados a Mucosas
Genitais
Melfalano
Óleos Minerais
Gás Mostarda
Neutrons
Compostos de Níquel
Radônio
Sílica Cristalina
Tabaco
Radiação Solar
Fuligem
Exposição a Lâmpadas Solares ou
Câmaras de Bronzeamento Artificial
Cloreto de Vinila
Radiação Ultravioleta , Radiação UV
Pó de Madeira
Raios X e Radiação Gama
Fonte: National Institute of Environmental Health Sciences

13. Compostos Orgânicos no Meio
Ambiente
• Interferentes endócrinos (ou também desreguladores, emitadores ou
perturbadores endócrinos) são substancias químicas sintéticas que
bloqueiam, imitam ou interferem nos hormônios produzidos
naturalmente, que são os mensageiros químicos do corpo que
controlam como um organismo se desenvolve e funciona.
• Os animais selvagens e os seres humanos estão expostos diariamente a
essas substâncias químicas penetrantes que já causaram inúmeros
efeitos adversos nos animais e estão, muito provavelmente, afetando
as pessoas também.
• Os poluentes orgânicos persistentes (POP) até hoje identificados,
pertencem a três categorias de substâncias:
• 1° - os inseticidas deliberadamente dispersos em terras agriculturáveis
• 2° - produtos industriais cuja dispersão ambiental foi não intencional
e,
• 3°- subprodutos de vários tipos de manufaturas ou processos de
combustão.

14. • As primeiras evidências do perigo potencial destes compostos
surgiram há mais do que 50 anos atrás quando foram descobertos
resíduos de DDT em tecido adiposo humano e no leite materno.
Poucos anos mais tarde naturalistas relacionaram a diminuição da
espessura das cascas de ovos com a diminuição da população de
pássaros.
• Em 1985 a EPA, agencia de proteção ambiental americana,
classificou as dioxinas, (POP) gerados pela combustão de materiais
clorados, como os mais potentes carcinogênicos jamais testados em
laboratório.
• Um número substancial de (POP) possui a capacidade de interferir
no sistema endocrinológico, humano e animal, causando uma série
de consequências desastrosas para a saúde humana e para a vida
selvagem.
• Os POP são moléculas muito estáveis e persistem por longos
períodos no ambiente, podendo se acumular e passar de uma
espécie para a seguinte através da cadeia alimentar. Para resolver
esse problema, foi realizado uma conferência em Estocolmo, Suécia,
em maio de 2001. Um tratado, conhecido como a convenção de
Estocolmo, foi assinado por mais de 90 países que prometeram
reduzir ou eliminar a produção, utilização e liberação de 12
principais POP, que são conhecidos como “a dúzia suja”.

15. Os 12 principais POP – a Dúzia
suja
POP Uso
Aldrina
Clordano
DDT
Dieldrina
Endrina
Heptacloro
Xexaclobenzeno
Mirex
Toxafeno
PCB
Dioxinas
Furanos
Inseticida de plantações (milho, algodão)
Inseticida de plantações (vegetais, frutas cítricas, algodão, batata)
Inseticida de plantações (algodão)
Inseticida de plantações (algodão, milho)
Inseticida de plantações (algodão, grãos)
Inseticida (cupins e insetos de solo)
Fungicida para o tratamento de sementes
Inseticida (cupins, formigas lava pés)
Inseticida (gado e plantações)
Química industrial (fluido de trocas de calor para transformadores
elétricos, aditivo para tintas e plásticos)
Involuntariamente produzido durante a combustão
Involuntariamente produzido durante a combustão
www.epa.gov/international/toxics/pop.htm

16. • Hidrocarbonetos Policlorados
• Todos os integrantes da “dúzia suja” são compostos organoclorados
chamados de hidrocarbonetos policlorados. Esses compostos são uma
ameaça à vida aquática porque são estáveis e não quebram facilmente em
formas mais simples e menos tóxicas. Os hidrocarbonetos policlorados são
insolúveis em agua, porem são solúveis em gordura. Assim, eles se tornam
concentrados nos tecidos adiposo dos peixes e das aves e dos seres humanos
que comem esses peixes.
• DDT
• Quando o DDT foi introduzido no final da década de 1940, ele parecia ser
um inseticida ideal. Ele era barato de ser produzido e, aparentemente, não
era tóxico para os seres humanos e outros mamíferos. Mais tarde, porém,
descobriu-se que a água contaminada com DDT oriunda da pulverização
aérea e do escoamento superficial do solo estava tendo um efeito devastador
sobre aves que se alimentavam de peixes. Nas décadas de 1950 e 1960, as
populações de águias-americanas, falcões-peregrinos e pelicanos-marrons
tinham diminuído para níveis preocupantemente baixos nos EUA.
• Pesquisas demonstram que o DDT interfere com o metabolismo do cálcio em
aves e, como resultado, cascas de ovo (que são constituídas principalmente
de compostos de cálcio) tornaram-se finas e quebram quando as aves
adultas tentam incubar os ovos. Em 1973, o uso do DDT foi proibido nos
EUA, e desde aquela época, águias e outros piscívoras têm apresentado uma
recuperação impressionante.

17. • DIOXINA
• A dioxina é uma família de hidrocarbonetos clorados que tem sido
associado a um composto particular, 2, 3, 7, 8- tetraclorodibenzeno-p-
dioxina, normalmente abreviado como TCDD. Assim como o DDT, o TCDD
persiste no meio ambiente por muito tempo e se bioacumula na cadeia
alimentar. O TCDD também é formado como um subproduto da fabricação
de triclorofenol, um produto químico que é usado na produção de uma
variedade de herbicidas, incluindo 2,4-D (Silvex). O Silvex é amplamente
utilizado em gramados agrícolas e suburbanos para controlar ervas
daninhas de folhas largas.
• Durante a Guerra do Vietnã, o 2,4-D foi misturado em quantidades iguais
com o herbicida relacionado, 2,4,5-T, para produzir o desfolhante Agente
Laranja - no qual o TCDD estava presente como uma impureza.
• No período de 1961 a 1971, as tropas americanas
aspergiram 80 milhões de litros de herbicidas, que
continham 400 quilogramas de dioxina sobre o
território vietnamita, de acordo com estatísticas oficiais.
• Esse desfolhantes destruíram o habitat natural,
deixaram 4,8 milhões de pessoas expostas ao agente
laranja e provocaram enfermidades irreversíveis,
sobretudo malformações congênitas, câncer e
síndromes neurológicas em crianças, mulheres e
homens do país.

18. Inseticidas, Herbicidas e
Controle de Insetos
• As três classes principais de inseticidas orgânicos sintéticos
em uso atualmente são:
1) HIDROCABONETOS CLORADOS;
2) ORGANOFOSFORADOS; e
3) CARBAMATOS.
• Hidrocarbonetos clorados matam uma vasta gama de tipos
de insetos – incluindo muitos benéficos. São denominados
inseticidas de amplo espectro.
• Organofosforados e Carbamatos são inseticidas de
espectro estreito, o que significa que eles são tóxicos
apenas para alguns tipos de insetos, são considerados não
persistentes, pois se degradam rapidamente no meio
ambiente.

19. Organofosforados
• São substâncias químicas que contém carbono e
fósforo, sendo geralmente obtidas através do uso de
sais orgânicos proveniente do acido fosfórico.
• Sua produção é barata e muito eficaz contra muitos
insetos diferente.
• A ingestão por seres humanos pode resultar em
arritmia cardíaca, convulsões e até a morte.
• São biodegradáveis, sendo, portanto sua persistência
curta no solo: 1 a 3 meses.

20. Organofosforados
• Existem três subclasses de organofosforados que são
categorizados pelas características estruturais das moléculas:

21. Carbamatos
•São derivados do ácido carbâmico, incluem o seguinte grupo
funcional em suas estruturas:
•A maioria dos carbamatos age como inseticidas de
espectro estreito, significa que eles são tóxicos para apenas
alguns tipos de insetos. Infezmente, um dos insetos que eles
matam é a abelha.
•São rapidamente quebrados nos tecidos animais e no meio
ambiente
•São menos tóxicos para seres humanos e outros mamíferos
do que os organofosforados.

22. Herbicidas
• São agentes biológicos ou substâncias químicas que
agem matando ou suprimindo o desenvolvimento
de plantas daninhas.
• As vantagens da utilização deste produto é a rapidez de
ação, custo reduzido, efeito residual e não
revolvimento do solo. Os problemas decorrentes da
utilização de herbicidas são a contaminação ambiental
e o surgimento de ervas resistentes.
• Aproximadamente 50% dos pesticidas utilizados hoje
são herbicidas.
• Herbicidas seletivos matam apenas um grupo
particular de plantas daninhas.

23. Herbicidas
• Herbicidas Sistêmicos: São ditos sistêmicos aqueles
herbicidas que atuam por toda a planta e não somente no
local de contato. Esses produtos são absorvidos pelas
raízes ou pelas folhas, são translocados para outras
partes da planta até alcançarem o local-alvo.

24. Problemas com Pesticidas
Sintéticos
• Os pesticidas sintéticos permitiram o controle de
doenças transmitidas por insetos e foram responsáveis
por grandes aumentos na produtividade na agricultura.
• Todavia, seu uso também tem causado muitos
problemas:
• Pragas resistentes; e
• Meio ambiente e saúde humana ameaçadas por causa
dos agrotóxicos

25. • O Círculo Vicioso dos Pesticidas:
• Quando um pesticida é usado pela primeira vez, ele
mata a maioria dos insetos-alvo. Com o uso
repetido, ocorre o aumento do número de insetos
resistentes ao pesticida, e , consequentemente, um
pesticida mais potente deve ser aplicado.
• Problemas de Saúde
• As pessoas com maior risco de contaminação são os
trabalhadores rurais e os trabalhadores de fábricas
de pesticidas.
• Há uma grande preocupação de que resíduos de
pesticidas nos alimentos possam causar efeitos
adversos à saúde.

26. • Métodos Alternativos de Controle de
Insetos
- Substâncias Químicas de Comunicação
• Feromônios
São substancias químicas que são liberadas por insetos
e outros animais como meio de comunicação. Usados
para atrair parceiros para o acasalamento.
Diversos desses feromônios são extraídos ou
sintetizados em laboratórios e usados para atrair
pragas de insetos do sexo masculino para armadilhas,
impedindo o acasalamento.