Arsênio
Elemento
de ocorrência natural na crosta terrestre;
Quando
puro apresenta-se acinzentado;
Encontra-se,
geralmente, combinado com: oxigênio, cloro, enxofre etc;
Apresenta-se
na forma de compostos orgânicos e inorgânicos, oriundos de fontes
naturais e/ou antropogênicas.
Propriedades
físico-químicas
O
Arsênio pertence ao Grupo VA da Tabela Periódica. É um elemento
metalóide, cor cinza-prateada e estado sólido cristalino (As) /
PA-74,92g/d = 5,72g/cm3 / PF = 817ºC a 28 atm / PE = 613ºC
(sublima).Compostos
químicos
Arsenato
de Cálcio [Ca3(AsO4)2] e o Arsenito de Cálcio [Ca(AsO2)2] são
hidrossolúveis, sendo que o arsenato de sódio (Na3AsO4)e o
arsenito de sódio (NaAsO2), possuem solubilidade em água mais
elevada. O trióxido de arsênico e o ácido arsênico (H3AsO4), são
também solúveis na água, sendo que o trissulfeto de arsênico
(As2S3) é praticamente insolúvel na água. Quando aquecidos sofrem
decomposição, emitindo fumos arsenicais tóxicos.
A arsina
(AsH3), é um gás incolor com odor de alho solúvel na água e
pouco solúvel na água, no álcool e em álcalis.Exposição
humana
A
exposição humana ao Arsênio (As) poderá ocorrer a partir de
fontes naturais e antropogênicas;
Pela
sua ampla distribuição no ambiente, o homem expõe-se a baixos
teores do metal;
Os
alimentos (peixes e crustáceos) constituem-se na principal fonte
de exposição ao Arsênio (As) e quantidades menores são oriundas
da água potável e do ar;
Fontes
naturais de exposição
Fontes
antropogênicas
Depósitos
finais de rejeitos químicos;
Manufatura
(fusão) de cobre e outros metais;
Combustíveis
fósseis;
Praguicidas;
Raticidas;
Usos
em tintas, corantes etc.
Toxicocinética
Absorção
Pulmonar: tamanho
da partícula, solubilidade e forma química; As+3 é a principal
forma presente no material particuladoTGI :
superior a 90% tanto como As+3 como As+5Cutânea:
dados da literatura inconclusivos
Distribuição
Elevada
ligação aos eritrócitos; (3 vezes superiores ao plasma);
Baixa
ligação às proteínas plasmáticas
Deposita-se
nos cabelos, unhas (Linhas de Mee's) e pele;
As
formas inorgânicas atravessam a barreira placentária;
Concentrações
no cordão umbilical são semelhantes às do sangue materno.
Biotransformação
Fase
I : As +5 Þ As +3
Fase
II : As+3 Þ As+2-CH3 (AMA) Þ CH3AsCH3 (ADA)
O
ácido dimetilarsínico é o principal produto de biotransformação;
A
metilação reduz a toxicidade dos compostos;
A
toxicidade é resultante da limitação da metilação do As.
Excreção
Urina:
10% Arsênico inorgânico; 10-20% Ácido monometilarsínico; 60-80%
ácido dimetilarsínico (ácido cacodílico)
T1/2
após exposição aguda: 10 horas (As inorgânico), 30 horas (As
orgânico);
Descamação
da pele e suor: Arsênico inorgânico.
Mecanismos
de ação tóxica
Efeito
tóxico do As é devido principalmente a sua forma trivalente;
Possui
grande afinidade por grupos sulfidrilas de enzimas e proteínas;
Admite-se
a redução mitocondrial do As+5 Þ As +3 , que exerceria efeitos
tóxicos;
Efeito
tóxico principal
Inibição
da respiração mitocondrial;
Competição com fosfato
durante a fosforilação oxidativa;
Inibe a conversão de
piruvato a Acetil-COA, pela reação com ácido Lipóico;
Reage
com 2-cetoglutárico desidrogenase, impedindo a conversão a
Succinil COA, o que desacopla a fosforilação oxidativa e estimula
a ATPase mitocondrial.
Sinais
e sintomas da intoxicação
Efeitos
tóxicos agudos
Cardiotoxicidade:
arritmias cardíacas com evolução a falência cardiovascular;
Toxicidade
ao TGI: irritação, náuseas, vômitos; semelhantes à água de
arroz com odor aliáceo
Toxicidade
hematopoiética: anemia e granulocitopenia;
Neurotoxicidade:
perda da sensibilidade periférica.
Efeitos
tóxicos crônicos
Hepatotoxicidade:
icterícia, cirrose hepática (alterações na estrutura das
mitocôndrias);
Doença
vascular periférica: acrocianose;
Neurotoxicidade:
periférica e central - alterações sensoriais, parestesia,
fraqueza,etc... A neuropatia periférica envolve neurônios
sensoriais e motores;
Carcinogenicidade:
reconhecido com causador de câncer de pele e pulmão em humanos;
Outros:
Hemangiosarcoma do fígado, adenocarcinoma renal, carcinoma.
Indicadores
biológicos de exposição
Sangue:
avalia exposição recente apenas nos casos de intoxicação
aguda;Urina: avalia
exposição recente nos casos de intoxicação aguda e
crônica;Cabelo:
avalia exposição passada, deve-se distinguir de contaminação
pelo meio ambiente;Unhas:
avalia exposição passada, deve-se distinguir de contaminação
pelo meio ambiente;Recomendações
para coleta:
no último dia da jornada de trabalhoIBMP
recomendado pela NR-7/MT/Brasil:
As inorgânico na urina: 50m g/g de creatininaVR
recomendado pela NR-7/MT/Brasil:
As inorgânico na urina: até 10m g/g de
creatininaMercúrio
Único
metal pesado em estado líquido nas CNTP;
Presente no meio
ambiente sob a forma de compostos orgânicos e
inorgânicos;
Responsável por vários casos de intoxicação
humana e animal;
Largamente empregado nos garimpos de ouro da
Amazônia;
O mercúrio é largamente usado nos diversos ramos
de atividade humana;Fontes
naturais:
desgaseificação da crosta terrestre e erupções vulcânicas,
queima de combustíveis fósseis;Fontes
Antropogênicas:
mineração (amalgamação do ouro), indústrias cerâmicas,
farmacêuticas, instrumentos de medição, elétricos, baterias,
soda caústica, produção de cosméticos, manufatura de produtos
texteis, etc.
Exposição
aguda
Exposição
crônica
Ocupacional:
garimpagem, fábrica de lâmpadas, odontologia etc.Ambiental:
desgaseificação da crosta terrestre, ar e água contendo elevados
teores do metal.Alimentos: peixes
contendo teores elevados do metal.Medicamentos: medicamentos
tópicos e amálgama dentário.
Toxicocinética
Absorção
T.G.I.
Hg+2 - 7-15%
Hg0 - <0,01%
CH3Hg+ - 90-95%
PULMÃO:
Hg+2 - 7-10%
Hg0 - >95%
CUTÂNEA: Hg0 - 15%
CH3Hg+
50%
Distribuição
Amplamente
distribuídos pelo organismo humano;
Secretado
pelo leite materno ( 5% dos teores maternos);
Rins
possuem elevados teores ( exposição a Hg0 e Hg+2);
S.N.C.
possui elevados teores de organomercuriais ( córtex);
Passagem
pela placenta: Uptake
de organomercuriais é 10 a 40 vezes superior aos mercuriais
inorgânicos.
Biotransformação
Excreção
Hg0
Pequena fração inalterada no ar exalado
Urina:
Hg+2 Urina ( principal)
Fezes:
CH3Hg+ Fezes (90%)
Urina:
quando ionizado
t
½ : metilmercúrio : média de 70 dias
mercúrio
inorgânico: 35- 90 dias
Mecanismos
de ação tóxica
Grande
afinidade por grupos sulfidrilas constituintes de enzimas e
proteínas essenciais ao organismo;
Ligação
a enzimas microssomais e mitocondriais acarretando injúria celular
não específica e morte celular;
Patologia
de cunho imunológico (glomerulopatia)
Sinais
e sintomas de intoxicação
Depressão,
fadiga, tremores, parestesias, descontrole motor, perda da memória;
Estomatite,
dentes soltos;
Alucinações,
febre;
Teratogenia;
Redução
do campo visual.
Avaliação
da exposição humana
Mercúrio
inorgânico
Urina:
Informação de exposição em andamento
Válida
em exposição contínua, por no mínimo 12 meses;
Valor
de referência: 3,5 m g/g de creatinina;
IBMP/NR-7/MT:
35m g/g de creatinina
Sangue:
influenciada pelo consumo de alimentos;
IBMP/ACGIH/USA:
15m g/L
Organomercuriais;
Sangue:
atualmente empregado;
LTB/ACGIH/USA:
10m g/dL
Cabelo:
empregado na avaliação de exposição ambiental;
distinguir
de exposição ocupacional;
valores
de referência 1,0m g/g
Cádmio
Elemento
naturalmente presente na crosta terrestre;
Coloração branco
prateada;
No meio ambiente encontra-se associado ao oxigênio,
cloro ou enxofre.
Propriedades
físico-químicas
Pertence
ao grupo IIB da Tabela Periódica / Possui elevada pressão de
vapor;
PF = 320,90C / PE = 7650C/ Oxida-se rapidamente no ar
em forma de vapor produzindo CdO / Dissolve-se em soluções ácidas
e no NH4NO3;
Sulfetos, carbonatos e óxidos são quase
insolúveis na água, ao passo que os nitratos, halogenatos e
sulfatos são hidrossolúveis.
Exposição
humana ao cádmio
Alimentos:
frutas, bebidas, vegetais e batata;Fumaça
do Cigarro: 2
a 40 ppb ( 1-3m g/dia);Indústrias:
Produção
de ligas metálicas;
Praguicidas;
Equipamentos
elétricos (transistores, baterias, etc.);
Produção
e uso de tintas;
Produção
de plásticos;
Trabalhos
de Impressão.
Exposição
aguda
Exposição
crônica
Ocupacional:
galvanoplastia, soldagens, baterias, etc.Ambiental:
Cigarros e ar de regiões contaminadas pelo
metal;Alimentar: carnes,
frutas e peixes ( 1- 50 m g/Kg) elevadas concentrações em
mariscos.
Toxicocinética
Absorção
via respiratória:
Aerossóis,
poeiras e fumos;
Absorção
estimada em 0,1 a 50%;
Influenciada
pelo tamanho e propriedades químicas.
Absorção
via cutânea:
Insignificante,
necessita de maiores estudos;
TGI,
3 a 7% são absorvidos;
Mãos
contaminadas e depuração de partículas da via respiratória.
Distribuição
Eritrócitos
ligado a metalotioneínas;
Ligação
a outras proteínas de elevado peso molecular;
40-80%
deposita-se no fígado e rins (1/3);
20%
deposita-se nos músculos;
t
½ :10 a 30 anos;
Pouca
passagem pela placenta que possuí
Excreção
Urina:
principal via de excreção;
Fezes:
fração não absorvida
Mecanismos
de ação tóxica
Danos
renais;
Danos
ósseos;
Danos
ao sistema cardiovascular.
Sinais
e sintomas de intoxicação
Intoxicação
aguda:
transtornos gastrintestinais, traqueobronquite, pneumonia e edema
pulmonar (óbito por doença pulmonar > 20%)Intoxicação
Crônica:
transtornos gastrintestinais, anemia, eosinofilia, descoloração
dos dentes, enfisema pulmonar, hipertensão arterial, danos ao
miocárdio, doença renal.
Diagnóstico
da intoxicação
Urina: útil
após 06 meses de exposição crônica, quando indica a exposição
recente;
Sangue: indica
apenas exposição recente;
B2
microglobulina: evidencia
lesões precoces nas células renais;
Metalotioneínas
e proteína ligada ao retinol: faltam
estudos complementares;
VR-
NR-7/MT/Brasil: 2m
g/g de creatinina;
IBMP-
NR-7/MT/Brasil: 5m
g/g de creatinina;
VR-ACGIH/USA: 0,6
m g/L de sangue;IBMP-
ACGIH/USA: 5
m g/L de sangue.
Chumbo
Metal
largamente empregado pelo homem desde tempos antigos;
As
concentrações de chumbo no organismo humano decaíram após a
retirada deste da gasolina;
A exposição humana ocorre por
fontes naturais e antropogênicas.
Propriedades
Físicas e Químicas
É
um metal dúctil, maleável, de cor prateada ou cinza-azulada,
resistente à corrosão / Pertence ao grupo IV-B da Tabela
Periódica;
PA = 207,2g/ d = 11,35g/cm3 a 200C / PF = 327,50C
/ PE = 17400C;
Em alguns países, o Pb (C2H5) e o Pb (CH3)4
ainda são usados como aditivos de combustíveis, sendo que estes
compostos apresentam lipossolubilidade.
Exposição
humana ao chumbo
Fontes
Naturais:
Fontes
Antropogênicas:
Mineração,
fundição e refino de Pb e outros metais;
Indústrias
petrolíferas;
Indústrias
de cerâmicas: utensílios domésticos;
Mecânica
de veículos;
Produção
de vidro e produtos de borracha;
Produção
de tintas ( brinquedos) e produtos cosméticos;
Encanamentos
de água;
Construção
civil.
Exposição
Aguda
Exposição
Crônica
Ocupacional:
galvanoplastia, soldagens, baterias, petrolífera, cerâmica, cabos,
tubulações e munições etc.
Ambiental:
tintas,
água e ar de regiões contaminadas pelo
metal;
Alimentar: alimentos
e água com elevados teores do metal.
Toxicocinética
TGI:
adultos estimada entre 5 a 15%; crianças é estimada entre 30 a
40%;
absorção é favorecida pela redução da ingestão de
Ca e Fe;Pulmão:
particulado, poeiras e pós;
Cutânea: elevada
absorção de compostos orgânicos de chumbo
Distribuição
Ossos: t
½ de até 20 anos;
Elevadas
concentrações ( superiores a 50%);
Remoção
lenta;
Aumenta
a concentração com o passar da idade;
Durante
a vida: concentração
é de 200 a 500mg;
Mobilizado: gravidez,
osteoporose, etc.
Tecidos
moles:
reduzida t ½ de 35 dias;
Cérebro:
hipocampo, cerebelo e medula.
Excreção
Filtração
glomerular;
Há
reabsorção tubular;
Em
elevadas concentrações há transporte transtubular.
Mecanismos
de ação tóxica
Neurotoxicidade;
Nefrotoxicidade;
Toxicidade
para o sangue.
Intoxicação
Crônica
Alteração
encéfalo - polineurítica:
encefalopatia- alterações subclínicas sensoriais e das funções
psicomotoras ( disfunção visual, mudança de personalidade,
etc)Alteração
astênica: fadiga,
dor de cabeça, insônia, dores musculares, parestesia e paralisia
dos músculos tensoresAlteração
hematológica:
anemia hipocrômica moderada com microcitose, reticulocitose e
aumento dos pontos basófilos nos eritrócitosAlteração
renal:
nefropatia não específica, proteinúria, aminoacidúria,
uricacidúria, etc.Alterações
cardiovasculares: miocardite
crônica, aterosclerose precoce com alterações cerebrovasculares e
hipertensão.Alterações
hepáticas:
hepatite tóxicaAlterações
gastrintestinais:
cólicas satúrnicas (espasmos musculares devido a irritação
vagal) anorexia, constipação ou diarréia.
Diagnóstico
da intoxicação
Chumbo
no sangue:
Correlaciona-se com as concentrações no ar;
Chumbo
na urina: Avalia
exposição recente;
Pouco
exato;
Interferentes:
fatores ambientais, dieta, ingestão de líquidos e função renal;
IBMP:
100m g/g de creatinina.
Zinco
protoporfirina: Boa
correlação com o chumbo no sangue;
Interferentes: anemia
hemolítica,deficiência nutricional de Fe, protoporfirina
eritropoiética;
ALA
Urinário:
Indicador biológico de efeito crítico;Interferentes: porfiria
intermitente, tirosinemia hereditária.
Valor
de referência: 4,5mg/g de creatinina;
IBMP:
10,0mg/g de creatinina
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Manganês
É
um metal de cor cinza, sendo mais duro e quebradiço que o Fe /
Pertence ao Grupo VII-B da Tabela Periódica / PA = 54,938g/ d =
7,21 a 7,40 g/cm3 (dependendo de forma alotrópica) / PF = 1.2600C /
PE = 19620C / Apresenta boa solubilidade em ácidos inorgânicos
diluídos.
Os óxidos, carbonatos e silicatos são os mais
abundantes na natureza; apresentando insolubilidade na água. O
MnCl2 é pouco hidrossolúvel .
O composto denominado
ciclopentadienila tricarbonila de manganês [MCT, C2H5 - Mn(Co)3] é
pouco solúvel na água e muito solúvel na gasolina, óleo e álcool
etílico.
O minério de Mn de maior ocorrência na natureza é
a pirolusita, com 40% a 80% de MnO2, e, sua extração é uma
importante fonte de exposição: ligas Fe/Mn e Fe/ Si/ Mn, fósforo
de segurança, pilhas secas, ligas não ferrosas (Cu e Ni), esmalte
porcelanizado, fertilizante, fungicidas, rações para animais,
eletrodos para solda, catalisadores, vidros, tintas, cerâmica,
materiais elétricos e produtos farmacêuticos.
As exposições
ocupacionais mais significativas ocorrem pelos fumos e poeiras do
Mn.
Nas exposições ocupacionais, a principal via de
introdução e absorção de manganês é o trato respiratório.
No
sangue, o manganês encontra-se principalmente nos eritrócitos, e
sua concentração é cerca de 20 a 25 vezes superior à plasmática.
Encontra-se em níveis mais elevados, no fígado, conjugado aos sais
biliares.
Também são encontrados níveis relativamente
elevados nos pulmões, rins, glândulas endócrinas (tireóide,
pituitária, supra-renais), intestino delgado e testículos.
O
manganês atravessa a barreira hematoencefálica.
Os ossos e
o cérebro são sítios de eliminação mais lenta.
A
principal via de eliminação é a biliar, e, ela parece ser o
principal mecanismo regulador dos níveis de manganês nos
tecidos.
Meia vida biológica de 37 dias.
Mecanismo
de ação tóxica
Comprometimento
do sistema extrapiramidal;
Semelhança com o
parkinsonismo.
Sinais e sintomas de intoxicação
Anorexia,
cefaléia, insônia e fraqueza geral;
Manifestações
extrapiramidais: distúrbios da fala e redução da habilidade nos
movimentos finos;
Alterações neurológicas e psicomotoras:
hipertonia muscular, astenia, parestesias, dores musculares,
alteração da fala e da libido.
Diagnóstico
laboratorial
Determinação
da manganúria:
Valores de referência: 1 a
10ug/mL
(Conteúdo das apostilas do Curso Aspectos Ambientais
e Toxicologicos dos Metais Pesados, ministrado por Geraldo de Assis
Guimarães e José Luiz Vieira (autor das apostilas) realizado na
SEPAT-PA do CREA-PA nos dias 15 e 16 de dezembro de 2000).
Autor:
Prof. Geraldo de Assis Guimarães
http://ambientes.ambientebrasil.com.br/residuos/artigos/aspectos_ambientais_e_toxicologicos_dos_metais_pesados.html
