Efeitos da fumaça no organismo

Os efeitos da fumaça no organismo são diversos. A fumaça causa efeitos nocivos a depender da sua composição, como doenças respiratórias, crises alérgicas e, em alguns casos, câncer ou morte. Por isso, é importante evitar a exposição à fumaça e saber se proteger. Manter a umidade elevada, fazer ingestão de água frequentemente e evitar atividades físicas em áreas de alta poluição são exemplos.

Leia também: Quais são os impactos das queimadas?

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre os efeitos da fumaça no organismo
• 2 - O que é fumaça?
• 3 - Quais os efeitos da fumaça no organismo?
• 4 - Intoxicação por fumaça
• 5 - O que fazer após inalar fumaça?
• 6 - Doenças causadas pela fumaça
• 7 - Como se proteger de fumaça de queimadas?
• 8 - Composição química da fumaça
• 9 - Formação da fumaça
• 10 - Tipos de fumaça

Resumo sobre os efeitos da fumaça no organismo

• Os efeitos da fumaça no organismo são diversos. Alguns são doenças respiratórias, crises alérgicas e, em alguns casos, câncer ou morte.
• A fumaça é uma junção de partículas sólidas e líquidas transportadas pelo ar, além de gases que se formam mediante reações de combustão ou pirólise.
• A composição química das fumaças varia de acordo com o material que sofre a queima ou decomposição.
• A fumaça é consequência direta das reações de combustão incompleta e da decomposição térmica, que formam materiais que, ao se agruparem, tornam-se visíveis ao olho nu.
• Existem tipos de fumaças, que serão afetados por efeitos atmosféricos, composição química do combustível e pela forma de produção.
• Cada composto da fumaça pode causar danos diferentes às pessoas expostas, sendo que, em alguns casos, a fumaça pode ser fatal.
• Para minimizar os efeitos nocivos da fumaça, deve-se manter a umidade elevada e fazer ingestão contínua de água.

O que é fumaça?

Segundo a Sociedade Americana para Testagens e Materiais, a fumaça é um composto de partículas sólidas e líquidas transportadas pelo ar e de gases que se desenvolvem quando um material sofre pirólise (decomposição térmica) ou combustão (queima).

Quais os efeitos da fumaça no organismo?

Os efeitos da fumaça no organismo são diversos. Alguns deles são doenças respiratórias, crises alérgicas e, em alguns casos, câncer ou morte. É importante ter em mente que cada componente da fumaça pode afetar nosso organismo de forma variada. Devemos levar em conta que o ser humano adulto inala cerca de 15 mil litros de ar por dia, em média. Um ar poluído e com alta concentração de substâncias tóxicas pode ser responsável por diversos problemas respiratórios, alergias, mal-estar e complicações mais severas que podem evoluir para um quadro de morte.

Quando as vias respiratórias sofrem irritação, o ser humano pode perceber diversos sintomas, tais como olhos vermelhos e com coceira, espirros, coriza, nariz entupido, falta de ar, tosse, catarro e chiado. Crianças e idosos são ainda mais afetados. Aqueles, por ainda não terem seu sistema imunológico totalmente formado, e estes, por seus sistemas imunológicos não estarem em pleno funcionamento.

As substâncias presentes na fumaça são responsáveis por efeitos específicos. Vejamos alguns casos.

• Materiais particulados: são os principais causadores de problemas respiratórios, depositando-se no nariz, boca, faringe e traqueia. Em menores diâmetros, podem se depositar nos brônquios, bronquíolos e, até mesmo, nos pequenos bronquíolos e alvéolos. Causam dificuldade respiratória, tosse, diminuição da função pulmonar, piora dos ataques de asma e, até mesmo, aumento dos casos de câncer (se a fumaça conter agentes carcinogênicos, mas apenas em casos de longa e contínua exposição). Podem ser responsáveis, inclusive, por morte.
• Dióxido de enxofre (SO₂): em altas concentrações, o SO₂ não é devidamente eliminado pelo nosso corpo (em geral é eliminado pela urina após metabolização); por conta disso, pode ocasionar edema pulmonar e morte.
• Óxidos de nitrogênio (NOx): causam efeitos diretos, mas também são precursores de poluição fotoquímica (ozônio). Pessoas asmáticas ou que sofrem de doenças pulmonares obstrutivas crônicas são mais sensíveis aos impactos causados pelos NOx à função pulmonar.
• Ozônio (O₃): o ozônio em níveis baixos da atmosfera (próximo à superfície) é decorrente de reações fotoquímicas sofridas por poluentes. Sua presença causa irritação nos olhos, além do aumento da frequência de ataques de asma, piora no desempenho de atletas, inflamação nos pulmões, e estresse adicional em pacientes com doenças pulmonares obstrutivas crônicas.
• Monóxido de carbono (CO): é um gás tóxico, sem cor e sem odor, proveniente da combustão incompleta da matéria orgânica. É um gás letal, sendo muito responsável pelas mortes decorridas de incêndios florestais, sendo os combatentes do fogo os principais afetados. O CO tem alta afinidade pela hemoglobina, maior ainda que o gás oxigênio; por conta disso, mesmo baixas concentrações no ambiente podem ocasionar altas concentrações no sangue.

Intoxicação por fumaça

A intoxicação por fumaça é um dos problemas mais graves ligados aos incêndios. Segundo a Enciclopédia de Toxicologia, cerca de 80% das mortes em incêndios residenciais são atribuídos à inalação de fumaça, cuja composição química contém diversos componentes tóxicos. Destes, o principal é o monóxido de carbono (CO). O monóxido de carbono tem alta afinidade pela hemoglobina em comparação ao gás oxigênio; por conta disso, mesmo em baixas concentrações, pode chegar a grandes concentrações no sangue.

A ligação entre CO e hemoglobina leva à formação da carboxihemoglobina (COHb), que diminui a presença, então, do oxigênio arterial. Assim, os tecidos ficam deficientes em gás oxigênio. A baixa liberação de oxigênio aos tecidos é detectada pelo sistema nervoso central, que, como resposta, estimula os esforços ventilatórios e acelera a respiração. Assim sendo, aumenta-se ainda mais a concentração de CO e, por conseguinte, de COHb.

Em baixos níveis de CO, há dor de cabeça, enjoos e tontura, além de dificuldades de concentração, vômitos, sonolência e falta de coordenação. Já em níveis moderados ou graves, há falta de discernimento, confusão, inconsciência, convulsões, dores no peito, falta de ar, baixa pressão arterial e coma. Nesse estágio, a maior parte das vítimas já não consegue mais se mover e ser socorrida.

Na maioria das vezes, intoxicações graves por CO são fatais. O grande risco da intoxicação por CO é que algumas pessoas confundem os aspectos de sonolência com intoxicação. Assim, as pessoas podem acabar dormindo e não evadindo o local, aumentando a inalação de CO.

Outro ponto importante, falando de incêndios residenciais, é que há, cada vez mais, produtos de materiais sintéticos em casas, os quais podem, mediante combustão, produzir gases extremamente tóxicos e diferentes dos relatados das combustões ou decomposições térmicas de biomassas. Há casos relatados em que espumas de poliuretano rígidas contendo retardantes de chama tenham produzido, mediante combustão, fosfatos bicíclicos, os quais podem causar convulsões mesmo em baixas concentrações.

O que fazer após inalar fumaça?

É importante entrar em contato com os serviços de emergência médica após episódios de inalação por fumaça, principalmente se houver sinais de intoxicação. É preciso mover-se o quanto antes para um ambiente fresco, sem a presença da fumaça.

O atendimento médico ocorrerá com respiração de oxigênio 100% via máscara facial, porém, em alguns casos, pode haver necessidade de entubação ou utilização de oxigênio hiperbárico. A ventilação mecânica também pode ser feita, assim como a utilização de medicação broncodilatadora ou a utilização de antídotos (no caso de inalação de cianeto).

Doenças causadas pela fumaça

A inalação de fumaça pode levar a edemas nas vias respiratórias superiores, além de queimaduras traqueais. Pessoas sem doenças respiratórias podem apresentar quadros de inflamação em pulmões e seios da face. O processo inflamatório pode aumentar o risco de infecção das vias respiratórias.

Pessoas com doenças respiratórias, mediante inalação de fumaça, podem desenvolver crises, como asma, bronquite e rinite.

Em longo prazo, a exposição a algumas substâncias com maior frequência pode desenvolver neoplasias (câncer), visto que existem substâncias cancerígenas ou com suspeitas de ação cancerígena na composição da fumaça, como é o caso das dioxinas, furanos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA).

Acesse também: Tabagismo — doença crônica que causa diversos efeitos devido à exposição à fumaça

Como se proteger de fumaça de queimadas?

Algumas medidas podem ser tomadas para se proteger das fumaças, como:

• Alta ingestão de água para diminuir a presença de particulados, pois isso mantém as membranas respiratórias úmidas.
• Manter o ambiente umedecido, também para diminuir a presença de particulados.

• Utilização de máscaras adequadas, como as máscaras N95, PFF2 e P100, as quais filtrarão as partículas.
• Evitar exercícios físicos em áreas de grande poluição ou horários de pico para poluição (entre 12 e 16 horas), pois a atividade física aumenta a inalação do ar.
• Fechar portas e janelas em horários de grande concentração de partículas. As frestas podem ser cobertas por tecidos, preferencialmente úmidos.

Composição química da fumaça

A composição química da fumaça varia muito do material que sofreu combustão, além de fatores atmosféricos locais, como a umidade relativa do ar, a temperatura e o vento. Em Química, as reações de combustão completa de materiais orgânicos (hidrocarbonetos e compostos oxigenados, biomassa de forma geral) produzem, exclusivamente, gás carbônico (CO₂) e água (H₂O), que podem estar na composição química da fumaça. Contudo, isso dificilmente ocorre no mundo real, e quase sempre outros elementos acabam participando da combustão, havendo, assim, a formação de diversos gases.

Para iniciar o raciocínio, devemos entender que a reação de combustão é, nada mais, nada menos, que uma reação de oxidorredução, em que o carbono é oxidado pela ação do gás oxigênio. Quando a reação de combustão é completa, o carbono atinge o número de oxidação máximo (+4) e forma o CO₂. Contudo, por aleatoriedades inerentes ao processo químico, essa oxidação pode ser incompleta, dando origem a compostos parcialmente oxidados de carbono, como o monóxido de carbono (CO).

Além disso, vale lembrar que as altas temperaturas podem fazer com que moléculas grandes constituintes do material queimado sejam decompostas em moléculas menores (pirólise), as quais são, de maioria, gasosas em temperatura ambiente, os chamados compostos orgânicos voláteis (COV). Os COV podem ser diversos, como hidrocarbonetos (metano, etano, eteno, etino, propano, entre outros), além de compostos orgânicos policíclicos, como aromáticos policíclicos, dioxinas e furanos.

Os vegetais podem conter nitrogênio e enxofre na sua composição, e, durante a combustão, a energia é suficiente para oxidá-los nos gases NOx (NO e e NO₂ em especial) e no SO₂.

Por fim, a fumaça conterá fuligem (matéria particulada resultante da queima da biomassa), cinzas de granulometria variada e partículas de aerossóis. Um exemplo muito comum de material particulado presente nas fumaças é o PM_2.5, que significa materiais particulados de até 2,5 micrômetros de diâmetro. Outros compostos possíveis das fumaças são os metais pesados, cuja preocupação é grande, dada sua toxicidade.

Gases presentes na fumaça, próximos à superfície (ou seja, níveis mais baixos da atmosfera), sofrem reações fotoquímicas (iniciadas por meio da radiação ultravioleta do Sol), que dão origem a compostos bem tóxicos, como o ozônio (O₃), os peroxiacil nitratos (PAN) e os aldeídos.

Em incêndios de biomassa, em geral, os gases CO₂ e CO dominam a composição química das emissões de queimadas, sendo o primeiro responsável por 92-95% dela, e o segundo, por 4-7%. Depois, há maior participação dos materiais particulados (PM_2.5) e metano (CH₄).

Contudo, a composição química da fumaça depende do que sofreu combustão ou pirólise. No caso da Boate Kiss, em Santa Maria (RS), o incêndio provocou a queima de espumas de poliuretano, as quais liberaram gases como o ácido cianídrico (gás cianídrico).

No tabaco, por exemplo, a fumaça pode conter mais de 7000 compostos e substâncias químicas. A fase gasosa da fumaça do cigarro é, basicamente, composta por monóxido de carbono (CO), amônia (NH₃), cetonas, formaldeído, acetaldeído e acroleína. Já a parte sólida da fumaça é formada por particulados de nicotina e alcatrão.

Formação da fumaça

A formação da fumaça se dá por meio da combustão incompleta do combustível. Tomando como exemplo a biomassa, quando a combustão é completa, não há surgimento de fumaça, pois toda matriz é convertida em CO₂ e água. Isso só é possível para temperaturas bem altas.

Com a combustão incompleta, percebe-se a formação de diversos subprodutos da biomassa, como compostos orgânicos voláteis, cuja evaporação se inicia por volta dos 149 °C, e particulados, como cinzas, fuligem e alcatrão. Essas partículas sólidas são muito pequenas, na faixa dos micrômetros (10⁻⁶ metros), mas, quando se agrupam, se tornam visíveis a olho nu. A fumaça é uma combinação dessas substâncias gasosas e sólidas.

A composição química do material queimado também pode alterar a cor da fumaça. O gás NO₂, por exemplo, apresenta uma coloração castanha. Em incêndios que envolvem compostos nitrogenados, como o nitrato de amônio, é comum perceber fumaça nessa coloração.

Tipos de fumaça

As fumaças não são iguais, dependendo do que está sendo queimado ou sofrendo decomposição térmica.

O incêndio da Boate Kiss, por exemplo, emitiu o gás cianídrico, decorrente da combustão do material sintético poliuretano, algo que não deverá ser encontrado, por exemplo, na fumaça de uma queimada de uma plantação ou floresta.

O mesmo pode ser dito acerca da fumaça formada na explosão do Porto de Beirute, capital do Líbano, em que o material que se decompôs foi o nitrato de amônio, dando origem a uma alta concentração de gases NOx.

Nas explosões de armas nucleares, por exemplo, a fumaça formada é rica em isótopos radioativos, os quais logo se difundem pela ação do ar.

Além disso, as fumaças podem se comportar de maneira diferente no ambiente, e a nossa relação com elas pode ser passiva ou ativa. Por exemplo, os tabagistas se expõem de maneira ativa às fumaças, visto que elas são produzidas durante o consumo do seu cigarro ou outro fumo.

→ Fumaça de queimadas vs. fumaça de poluição ambiental

Tanto a fumaça das queimadas quanto a fumaça de poluição ambiental têm uma composição química semelhante: compostos orgânicos voláteis, monóxido de carbono, óxidos de enxofre, óxidos de nitrogênio, ozônio, materiais particulados e, até mesmo, metais pesados.

A questão principal da relação entre essas fumaças está na forma de exposição. Em uma queimada, dada sua velocidade de propagação, a concentração desses compostos químicos e materiais particulados é alta, mas o tempo de exposição acaba sendo curto. Isso considerando que episódios de queimada são, em tese, esporádicos, controlados mais rapidamente e têm sua fumaça rapidamente difundida no ar após o fim do incêndio.

Já no caso da fumaça de poluição, comum em grandes centros urbanos, a concentração desses compostos no ar é menor; contudo, a exposição acaba sendo constante, visto que as substâncias químicas e os particulados são renovados frequentemente por ação das emissões de poluentes.

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