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DOSSIÊ TÉCNICO
Qualidade da água de hemodiálise
Ivete Keiko Shimada Coimbra
Carmen Etsuko Higaskino
Eder José dos Santos
Maria Paula Assis Yamada
Quelcy Barreiros Correa
Instituto de Tecnologia do Paraná
Outubro
2007
DOSSIÊ TÉCNICO
Sumário
1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................2
1.1 A insuficiência renal e a hemodiálise.........................................................................2
1.2 Histórico .......................................................................................................................3
2 DIÁLISE ...........................................................................................................................3
3 ÁGUA PARA HEMODIÁLISE ...........................................................................................5
3.1 Tratamento da água.....................................................................................................5
3.1.1 Pré-tratamento da água ..............................................................................................6
3.1.2 Osmose reversa .........................................................................................................6
3.1.3 Deionização ................................................................................................................6
3.2 Principais contaminantes químicos e seus efeitos nos pacientes crônicos de
hemodiálise..................................................................................................................6
3.2.1 Cálcio e magnésio ......................................................................................................6
3.2.2 Flúor e cloro................................................................................................................6
3.2.3 Alumínio......................................................................................................................7
3.2.4 Chumbo ......................................................................................................................7
3.2.5 Cobre..........................................................................................................................7
3.2.6 Sódio ..........................................................................................................................7
3.2.7 Prata ...........................................................................................................................7
3.2.8 Cádmio .......................................................................................................................7
3.2.9 Zinco...........................................................................................................................7
3.2.10 Mercúrio....................................................................................................................7
3.2.11 Outros elementos .....................................................................................................7
3.3 Micropoluentes biológicos .........................................................................................8
4 MATERIAIS NECESSÁRIOS NO SERVIÇO DE DIÁLISE................................................9
4.1 Água para preparo da solução para diálise ...............................................................9
5 ENSAIOS MICROBIOLÓGICOS ......................................................................................10
5.1 Contagem de coliformes totais...................................................................................10
5.2 Contagem de bactérias heterotróficas.......................................................................11
6 ENSAIO DE ENDOTOXINA BACTERIANA......................................................................11
6.1 Patogênese da reação pirogênica (ação das endotoxinas e reações).....................12
6.2 Ensaios para detecção ou quantificação de endotoxina bacterinana presente na
água de hemodiálise ...................................................................................................12
7 ENSAIOS FÍSICO-QUÍMICOS..........................................................................................14
7.1 Espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado
(ICP OES)......................................................................................................................15
7.2 Geração de vapor frio – determinação analítica do Hg.............................................18
7.3 Nebulização ultra-sônica – determinação analítica de Ag, Al, As, Be, Cd, Cr, Pb,
Sb, Se e Ti ....................................................................................................................18
8 CIANOBACTÉRIAS E CIANOTOXINAS...........................................................................20
8.1 Cianobactérias .............................................................................................................20
8.2 Cianotoxinas ................................................................................................................21
Conclusões e recomendações .........................................................................................24
Referências ........................................................................................................................24
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DOSSIÊ TÉCNICO
Título
Qualidade da água de hemodiálise
Assunto
Soluções para diálise
Resumo
A água é a principal matéria-prima do centro de diálise e os pacientes com Insuficiência
Renal Crônica (IRC) dependem dela para a sobrevivência e para terem melhor qualidade de
vida. Cabe à sociedade, autoridades, a comunidade científica e aos prestadores de serviços
a responsabilidade de oferecer serviços de diálise com qualidade, competência, com
segurança e acima de tudo com consciência. Este dossiê é uma compilação de diversos
trabalhos publicados ou veiculados na mídia sobre implicações, na saúde do paciente, da
qualidade da água utilizada nos centros de diálise, desde sua disposição nos reservatórios,
eficiência no tratamento da água de rede, tratamento dentro das unidades e ensaios para
verificação da sua adequabilidade ao uso.
Palavras-chave
Água deionizada; análise microbiológica; cianobactéria; cianotoxina; contaminação
microbiológica; controle de qualidade; endotoxina bacteriana; ensaio físico-químico;
hemodiálise; medicamento; osmose reversa; RO; solução para diálise
Conteúdo
1 INTRODUÇÃO
1.1 A insuficiência renal e a hemodiálise
Os rins têm a função de eliminar substâncias tóxicas do organismo através da urina.
Participam também da excreção de água e de sais minerais, do controle da acidez do
sangue e da produção de hormônios. Quando os rins sofrem de alguma doença crônica que
leva à perda de suas funções, caracteriza-se a insuficiência renal crônica (IRC). Isso pode
ocorrer, por exemplo, em pacientes com hipertensão arterial (“pressão alta”) mal-controlada,
diabetes mellitus de longa duração, glomerulonefrite crônica, rins policísticos, entre outras
causas (ROMÃO JUNIOR, 2004).
Se os rins estão doentes, deixam de realizar suas funções, o que pode ocasionar risco de
morte do paciente. Nesta situação, o paciente geralmente apresenta sintomas como
fraqueza, perda de apetite, náuseas, vômitos, inchaços, palidez, falta de ar, anemia, e
alterações detectáveis nos exames de sangue (aumento de uréia, creatinina, potássio, entre
outros). É preciso, então, substituir as funções dos rins de alguma maneira, o que pode ser
feito realizando-se um transplante renal, ou através da diálise. A diálise é, portanto, um tipo
de tratamento que visa repor as funções dos rins, retirando as substâncias tóxicas e o
excesso de água e sais minerais do organismo, estabelecendo assim uma nova situação de
equilíbrio. Através da diálise é possível melhorar os sintomas acima citados e reverter a
situação de risco de morte imposta pela insuficiência renal (ROMÃO JUNIOR, 2004).
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1.2 Histórico
A primeira diálise bem sucedida da história da medicina foi realizada em 1945, por Wilhem
Kolf, na Holanda. O paciente sobreviveu por mais de 6 anos. No Brasil, a hemodiálise teve
inicio em 1949, quando Dr. Tito Ribeiro de Almeida, do Hospital de Clínicas da USP, dialisou
uma paciente com IRC. Iniciando-se, a partir desse trabalho, o desenvolvimento dessa
técnica no país. Segundo censo de 2004/2005 da Sociedade Brasileira de Nefrologia (SBN),
existiam 65.121 pacientes com IRC em diálise no país, distribuídos em 596 unidades de
diálise, dos quais 62,4% dentro dos hospitais. Estima-se que no mundo existam mais de
1.200.000 de pacientes submetidos à diálise (ABREU et al., 2005).
2 DIÁLISE
Para o procedimento da diálise é necessária uma preparação prévia do paciente, como
disponibilização do acesso vascular para circulação sanguínea (FIG. 3). Este acesso
fornece condições para que o sangue seja levado do corpo do paciente à máquina de
diálise e desta de volta ao corpo. A hemodiálise, conforme as condições do paciente, é
realizada 3 vezes por semana. Cada sessão de diálise tem duração de 2 a 4 horas. Devido
à passagem do sangue por vários pontos, o que oferece risco de contaminação ao paciente,
é necessário um controle microbiológico e físico-químico rigoroso de todo o processo
(ALIANDRO; PASCUET, 2005).
O tratamento dialítico modificou o prognóstico e o futuro dos pacientes com insuficiência
renal crônica, mas também é responsável por inúmeras complicações, cujas causas são
cada vez mais descritas e pesquisadas (SILVA et al., 1996).
Segundo a Sociedade Brasileira e Nefrologia, existem 2 categorias de diálise: a hemodiálise
e a diálise peritoneal (ROMÃO JÚNIOR, 2004).
Tipos de hemodiálise:
a) Hemodiálise à beira do leito: procedimento de hemodiálise realizado fora da unidade de
diálise, isto é, no centro de terapia intensiva (CTI), em quarto ou enfermaria;
b) Hemodiálise domiciliar: hemodiálise realizada no domicílio do paciente;
c) Hemodiálise intermitente: procedimento de hemodiálise com no máximo 4 h de
duração;
d) Hemodiálise prolongada ou extendida: procedimento de hemodiálise com duração de
8 a 12 h;
e) Hemodiálise contínua: procedimento de hemodiálise realizado em no mínimo 24 h.
Tipos de diálise:
a) Diálise peritoneal automática: modalidade de diálise peritoneal com trocas controladas
por máquina cicladora automática;
b) Diálise peritoneal manual: modalidade de diálise peritoneal com trocas controladas
manualmente.
A hemodiálise promove a retirada das substâncias tóxicas água e sais minerais do
organismo (ALIANDRO; PASCUET, 2005), mediante a passagem do sangue por um filtro,
como mostrado na Figura 1. A hemodiálise é, em geral, realizada 3 vezes por semana, em
sessões com duração média de 3 a 4 horas, com o auxílio de uma máquina (FIG. 2), dentro
de clínicas especializadas neste tratamento. Para que o sangue passe pela máquina, é
necessária a colocação de um cateter ou a confecção de uma fístula (FIG. 3), que é um
procedimento realizado mais comumente nas veias do braço, para permitir que estas fiquem
mais calibrosas e, desta forma, forneçam o fluxo de sangue adequado para ser filtrado.
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Figura 1 – Processo de hemodiálise
Fonte: PEGORARO, 2005.
Figura 2 – Máquina que realiza o processo de hemodiálise
Fonte: PEGORARO, 2005.
Figura 3 – Fístula de uma paciente de hemodiálise
Fonte: PEGORARO, 2005.
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A diálise peritoneal funciona de maneira diferente. Ao invés de utilizar um filtro artificial
para “limpar” o sangue, é utilizado o peritônio, que é uma membrana localizada dentro do
abdômen e que reveste os órgãos internos. Por meio da colocação de um cateter flexível no
abdômen, é feita a infusão de um líquido semelhante a um soro na cavidade abdominal.
Este líquido, chamado de banho de diálise, vai entrar em contato com o peritônio e por ele
será feita a retirada das substâncias tóxicas do sangue. Após um período de permanência
do banho de diálise na cavidade abdominal, este fica saturado de substâncias tóxicas e é
então retirado, sendo feita em seguida a infusão de novo banho de diálise. Esse processo é
realizado de uma forma contínua e é conhecido por CAPD, sigla em inglês que significa
diálise peritoneal ambulatorial contínua. A diálise peritoneal é uma forma segura de
tratamento, realizada atualmente em mais de 100.000 pacientes no mundo todo
(PEGORARO, 2005).
3 ÁGUA PARA HEMODIÁLISE
Até a década de 70, acreditava-se que a água potável também servisse para a hemodiálise.
Com o aumento do número de pacientes em tratamento dialítico e de sua sobrevida,
acumularam-se evidências que permitiram correlacionar os contaminantes da água com
efeitos adversos do tratamento dialítico (SILVA et al., 1996).
Pacientes em tratamento por hemodiálise são expostos a volumes de água que variam
entre 18.000 a 36.000 litros/ano. Portanto, se a água não for corretamente tratada, vários
contaminantes químicos, bacteriológicos e tóxicos poderão ser transferidos para os
pacientes, levando ao aparecimento de efeitos adversos, muitas vezes letais (SILVA et al.,
1996).
Apesar da água de abastecimento público que chega ao hospital ou unidade de saúde ser
potável para consumo humano, ela é inadequada para uso em hemodiálise ou para outros
fins especiais (hemodinâmica, lavagem de cateteres, preparação de dietas enterais, etc),
uma vez que a água potável contém cloro e, dependendo da origem da água ou da rota
percorrida nas tubulações externas, pode conter também material orgânico, sais minerais,
metais pesados, microorganismos, endotoxinas ou microcistinas produzidas por algas,
devendo esta água passar por novo tratamento antes de sua utilização (PEGORARO,
2005).
3.1 Tratamento da água
Os métodos de tratamento da água para uso em hemodiálise devem ser adequados para
produção de água caracterizada como “água para injetáveis” - água Tipo I – de acordo
com o sistema de obtenção preconizado e estabelecido nas edições vigentes da
Farmacopéia Européia e da Farmacopéia dos Estados Unidos da América - USP. Os
métodos de tratamento preferenciais são a osmose reversa e a deionização (PEGORARO,
2005; LEME; SILVA, 2003).
Nas sessões de hemodiálise, a água tratada é utilizada para diluir soluções concentradas
contendo íons de sódio, cálcio, potássio, magnésio, glicose, acetato, etc. Essas soluções
concentradas de sais, conhecidas como “concentrado polieletrolítico para uso em
hemodiálise” ou CPHD, depois de diluídas, compõem a solução dialítica ou dialisato,
também conhecido como “fluido de diálise” (PEGORARO, 2005).
O dialisato será usado na filtração sangüínea de produtos metabólicos produzidos pelo
paciente renal crônico. O equipamento de diálise mimetiza a função renal, bombeando o
sangue do paciente através de membranas semipermeáveis – os “capilares” ou
“dialisadores” - imersos no dialisato, ocorrendo a filtração dos produtos indesejáveis do
sangue (uréia, creatinina, ácidos orgânicos, medicamentos, etc), substituídos pelos íons
presentes no dialisato (cálcio, magnésio, sódio e potássio) (PEGORARO, 2005).
O volume de água tratada Tipo I usado em cada sessão de hemodiálise é de cerca de 120
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litros por paciente, que necessitará, em média, de 10 a 12 sessões mensais, ou seja,
aproximadamente 17.280 litros por ano, por paciente. Porém, existem casos em que esses
valores podem atingir uma faixa que varia entre 18.000 a 36.000 litros por ano, para cada
paciente (LEME; SILVA, 2003).
Conforme as informações acima relatadas, se a água não for corretamente tratada, vários
contaminantes químicos e bacteriológicos poderão ser transferidos para os pacientes,
levando ao aparecimento de efeitos adversos cumulativos ou clínicos, às vezes letais
(ALIANDRO; PASCUET, 2005).
3.1.1 Pré-tratamento da água
O pré-tratamento da água potável, antes da osmose reversa, também deve ser eficaz,
composto de filtros de areia e carvão ativado, bem como abrandadores (para remoção de
cálcio, magnésio, ferro e manganês) retendo grande parte de impurezas orgânicas e
químicas, evitando danos às membranas de osmose reversa (LEME; SILVA, 2003).
3.1.2 Osmose reversa
Como pós-tratamento são recomendados filtros com porosidade igual ou menor que 0,2
micras, que retém bactérias e endotoxinas. A água obtida por osmose reversa é
considerada de ótima qualidade para hemodiálise e até o momento é a mais recomendada.
Como processo final, a água sofre ação da luz ultravioleta com esterilização final, antes de
ser utilizada em soluções (LEME; SILVA, 2003).
3.1.3 Deionização
Os deionizadores são constituídos por resinas capazes de eliminar praticamente todos os
sais minerais, além de matérias orgânicas e partículas coloidais. As resinas trocadoras de
íons (catiônicas e aniônicas) podem estar em tanques separados ou único (leito misto). A
+
resina catiônica fixa cátions liberando íons H e a aniônica fixa ânions fortes e fracos
+.
liberando OH (SILVA et al., 1996).
Embora os dois métodos sejam eficientes quanto ao tratamento da água, a osmose reversa
oferece maior segurança em razão da sua capacidade de retenção de metais pesados e
orgânicos dissolvidos na água (PRISTA; ALVES; MORGADO, 1990; LEME; SILVA, 2003).
3.2 Principais contaminantes químicos e seus efeitos nos pacientes crônicos de
hemodiálise
3.2.1 Cálcio e magnésio
Um dos primeiros eventos mórbidos relacionados à qualidade da água foi a chamada
“síndrome de água dura”, que se caracterizava pelo aparecimento, durante as sessões de
diálise, de náuseas, vômitos, letargia, fraqueza muscular intensa e hipertensão arterial. Tal
quadro estava diretamente associado à presença de grandes quantidades de cálcio e
magnésio na água não tratada. A remoção desses elementos por equipamentos
denominados “abrandadores” acompanhava-se do desaparecimento dos sintomas dos
sinais descritos acima (PEGORARO, 2005).
O magnésio é abundante, representando 2,1% da crosta terrestre. Confere a dureza à
água, quando em excesso na água do dialisato causa diminuição da sensibilidade da placa
motora à acetilcolina e provoca bloqueio da transmissão neuro-muscular (SILVA et al.,
1996).
3.2.2 Flúor e cloro
Em 1980, em Maryland, ocorreu um acidente por excesso de flúor na água (fluoração da
água para prevenção da cárie dentária) que provocou complicações graves em 8 pacientes
e óbito em um deles. Oito anos depois, na Filadélfia, foram descritos 44 problemas de
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hemólise devido à remoção inadequada de cloro da água utilizada (PEGORARO, 2005).
3.2.3 Alumínio
O uso de sal de alumínio como agente clarificante, além da fluoração e cloração, é um
procedimento utilizado pela comunidade para melhorar a qualidade da água para consumo,
entretanto, esse elemento é deletério para a saúde dos pacientes renais crônicos. Até a
década de 70, acreditava-se que o alumínio não fosse tóxico, entretanto, em 1972, Alfrey
descreveu uma síndrome denominada de “encelopatia da diálise” que se caracterizava por
distúrbio da fala e convulsões evoluindo geralmente para óbito. Seus efeitos tóxicos são a
Síndrome da Demência Progressiva e a deterioração neurológica, as quais freqüentemente
causam a morte por altas concentrações de alumínio no cérebro. Há também a doença
óssea causada pela substituição do cálcio ósseo por alumínio, causando osteoporose
(PEGORARO, 2005).
3.2.4 Chumbo
Causa desordens mentais especialmente em crianças, danos nos rins, desordens
sangüíneas, hipertensão, anemia hipocrônica, síndrome abdominal (dor abdominal,
anorexia: cólica do chumbo), síndrome neuro-muscular (astemia, dores musculares e
articulares: “gota saturnina”) até a encefalopatia saturnina que se constitui por sintomas de
agitação e tremores, podendo evoluir para convulsões, coma e morte (PEGORARO, 2005).
3.2.5 Cobre
Proveniente de tubulações de cobre, poluição das águas naturais por rejeitos industriais e
também de tratamento para algas. Pode causar náusea, dor de cabeça, danos ao fígado e
hemólise fatal (PEGORARO, 2005).
3.2.6 Sódio
Em determinadas regiões, a concentração de sódio na água pode ser elevada. Pode ser
originado dos abrandadores que são utilizados para remover cálcio e magnésio da água.
Essa concentração elevada pode causar hipertensão, convulsão, vômito, taquicardia e
dificuldades para respirar (PEGORARO, 2005).
3.2.7 Prata
A intoxicação crônica por prata leva à argirose cutânea, que se caracteriza por pele
acinzentada e formação de uma linha acinzentada gengival (PEGORARO, 2005).
3.2.8 Cádmio
Produto de revestimentos metálicos, pinturas e matérias plásticas (SILVA et al., 1996), é um
elemento extremamente tóxico, tem efeito carcinogênico, lesa túbulos renais, provoca
doença óssea (osteomalácia) e hipertensão arterial (PEGORARO, 2005).
3.2.9 Zinco
O zinco em excesso na água para hemodiálise pode levar ao aparecimento de anemia
hemolítica, além de náuseas e vômitos. O acúmulo crônico está relacionado a casos de
encefalopatia (PEGORARO, 2005).
3.2.10 Mercúrio
A grande lipossolubilidade do metal leva ao seu acúmulo no sistema nervoso central,
causando tremores, paralisias e manifestações psiquiátricas (PEGORARO, 2005).
3.2.11 Outros elementos
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Estanho, arsênio e estrôncio podem estar presentes na água de abastecimento e causar
complicações nos pacientes em hemodiálise por acúmulo tecidual (PEGORARO, 2005).
O arsênico se origina de detergentes à base de fosfatos, produtos sanitários, pigmentos e
corantes. Ocasiona problemas digestivos, neurológicos e cutâneos. Altera o DNA,
resultando num efeito cancerígeno (SILVA et al., 1996).
3.3 Micropoluentes biológicos
A água usada nos centros de hemodiálise geralmente é obtida dos reservatórios de água da
comunidade que podem conter altas concentrações de bactérias e endotoxinas. O
tratamento da água reduz o número de bactérias, mas, geralmente não reduz
significativamente a concentração de endotoxinas. Em função do fato do sangue e dialisato
serem separados apenas por uma membrana semipermeável, a qualidade microbiológica
da água da diálise e do dialisato é extremamente importante. Os fluidos não precisam ser
estéreis, mas o número máximo de bactérias e de concentrações de endotoxinas deve ser
controlado, conforme valores da Resolução RDC 154/2004, da Agência Nacional de
Vigilância Sanitária - Anvisa, que estabelece o Regulamento Técnico para o funcionamento
dos Serviços de Diálise.
AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Resolução n. 154, de 15 de junho de
2004. Estabelece o Regulamento Técnico para o funcionamento dos Serviços de Diálise.
Diário Oficial da União, Brasília, 31 maio 2006. Disponível em: <http://elegis.anvisa.gov.br/leisref/public/showAct.php?id=22875&word>. Acesso em: 28 set. 2007.
Todos os componentes do sistema de tratamento de água podem ser multiplicadores de
bactérias e fontes de contaminação por endotoxinas, portanto, devem ser substituídos ou
desinfectados conforme rotina pré-estabelecida.
É recomendável que o sistema de distribuição de água nos centros de diálise seja
construído em tubulação plástica de PVC. Tubos galvanizados ou de cobre não devem ser
usados, porque poderiam contaminar a água com zinco e cobre. Tubos de grande diâmetro
e longos demais diminuem o fluxo da água e aumentam o potencial de contaminação
bacteriana. Conexões grosseiras, pontos cegos e ramos de tubulações sem uso também
constituem reservatórios potenciais de contaminantes e devem ser eliminados (SILVA et al.,
1996).
Embora a contaminação por bactérias e endotoxinas não seja comum no concentrado de
acetato, o mesmo ocorre com extrema rapidez no concentrado de bicarbonato. Portanto, o
dialisato deve ser preparado poucas horas antes do uso e o tanque ou equipamento deve
ser drenado e desinfectado ao final de cada dia de tratamento (SILVA et al., 1996).
Além das tubulações, reservatórios e outros componentes do sistema, as máquinas de
diálise também têm tubulações e canais facilmente colonizáveis com bactérias e,
geralmente, constituem fonte de contaminação por bactérias e endotoxinas (SILVA et al.,
1996).
A estratégia para controle da contaminação do sistema de hemodiálise deve incluir a
desinfecção dos componentes como um todo, ou seja, a rotina de desinfecção nos tanques,
tubulações e máquinas deve ser realizada a um só tempo para que se considere a
desinfecção eficaz (SILVA et al., 1996).
Durante a sessão de diálise com fluxo de dialisato contínuo, as bactérias não colonizam ou
aderem nas superfícies das tubulações, tornando a desinfecção interturnos desnecessária
se a máquina trabalha ininterruptamente. Como o dialisato não recircula numa única
passagem, as conexões internas não são consideradas fontes importantes de
contaminação entre um paciente e o próximo. Qualquer agente infeccioso presente no
sangue do paciente que passa para o dialisato é drenado, não se constituindo em ameaça
para o próximo paciente (SILVA et al., 1996).
A freqüência e a rotina de diálise podem ser ditadas pelas recomendações dos fabricantes
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e pelos resultados das quantificações do número de bactérias na água e dialisato (SILVA et
al., 1996).
Existem diversos produtos que poderiam ser utilizados em desinfecção do sistema de
hemodiálise: como solução de formaldeído a 4%, hipoclorito de sódio 500 ppm, germicidas
químicos com glutaraldeído ou peróxido de hidrogênio também estão disponíveis no
comércio. Lembrando sempre que os desinfetantes devem ser efetivos, porém sem causar
efeitos danosos ao paciente, para tanto, devem ser utilizados conforme as instruções do
fabricante. Alguns fabricantes recomendam o uso de água quente com mais de 80° C, como
procedimento excelente para eliminação dos contaminantes bacterianos sem os efeitos
colaterais dos germicidas químicos (SILVA et al., 1996).
4 MATERIAIS NECESSÁRIOS NO SERVIÇO DE DIÁLISE
- Máquina de hemodiálise: equipamento em conformidade com as especificações contidas
na RDC 154/2004.
- Cateter venoso: com características físico-químicas e biológicas em conformidade pelo
menos com os requisitos da NBR ISO 10555 (ABNT, 2003).
- Água potável: procedente da rede pública de abastecimento, de poços artesianos ou de
outros mananciais com características físico-químicas e biológicas em conformidade com a
Portaria 518/2004, para o processo de purificação.
MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portaria n. 518, de 25 de março de 2004. Estabelece os
procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água
para consumo humano e seu padrão de potabilidade, e dá outras providências. Diário
Oficial da União, Brasília, 26 mar. 2004. Disponível em: <http://elegis.anvisa.gov.br/leisref/public/showAct.php?id=22322&word>. Acesso em: 28 set. 2007.
- Osmose reversa: equipamento para purificação da água utilizada no processo de
hemodiálise, para obtenção da água tratada para diálise com características físico-químicas
e biológicas em conformidade a RDC 154/2004.
4.1 Água para preparo da solução para diálise
Qualidade da água: as diversas etapas do sistema de tratamento, armazenagem e
distribuição da água para hemodiálise devem ser realizadas em sistemas especificados e
dimensionados, de acordo com o volume, armazenagem e características da água que
abastece o serviço de diálise (Portaria 518/2004). A água utilizada para a preparação da
solução para diálise deve ter a sua qualidade garantida em todas as etapas de seu
tratamento, mediante o monitoramento dos parâmetros físico-químicos e microbiológicos,
assim como dos próprios procedimentos de tratamento, atestados através de laudos
técnicos de laboratórios de referência ou habilitados pela Anvisa e devem apresentar os
seguintes padrões de qualidade, conforme RDC 154/2004 (QUADRO 1).
Quadro 1 – Padrão de qualidade da água tratada utilizada na preparação de solução para diálise
Componentes microbiológicos
Contagem de coliformes totais
Contagem de bactérias
heterotróficas
Endotoxinas bacterianas
Valor máximo permitido
ausência em 100 mL
Componentes físico-químicos
Valor máximo permitido
Nitrato
(NO3-)
Alumínio (Al)
200 UFC/mL
2 EU/mL
Freqüência de análise
Mensal
Mensal
Mensal
2 mg/L
Freqüência de análise
Semestral
0,01 mg/L
Semestral
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Cloramina
0,1 mg/L
Semestral
Cloro (Cl2)
0,5 mg/L
Semestral
Fluoreto (F )
0,2 mg/L
Semestral
Sódio (Na)
70 mg/L
Semestral
Cálcio (Ca)
2 mg/L
Semestral
Magnésio (Mg)
4 mg/L
Semestral
Potássio (K)
8 mg/L
Semestral
Bário (Ba)
0,1 mg/L
Semestral
Zinco (Zn)
0,1 mg/L
Semestral
Sulfato (SO42-)
100mg/L
Semestral
Arsênico (As)
0,005 mg/L
Semestral
Chumbo (Pb)
0,005 mg/L
Semestral
Prata (Ag)
0,005 mg/L
Semestral
Cádmio (Cd)
0,001 mg/L
Semestral
Cromo (Cr)
0,014 mg/L
Semestral
Selênio (Se)
0,09 mg/L
Semestral
Mercúrio (Hg)
0,0002 mg/L
Semestral
Berílio (Be)
0,0004 mg/L
Semestral
Tálio (Tl)
0,002 mg/L
Semestral
Antimônio (Sb)
0,006 mg/L
Semestral
Condutividade
- igual ou menor que 10
microSiemens/cm, medida a
25° C.
-
- monitoramento
contínuo na saída do
sistema de tratamento
da água para diálise.
Fonte: ANVISA, 2006.
5 ENSAIOS MICROBIOLÓGICOS
De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), a água é essencial à vida e um
suprimento adequado, seguro e acessível deve ser disponível a todos.
Suprimento de água seguro é aquele que, de acordo com a mesma OMS, não representa
qualquer risco significativo à saúde quando consumido por toda a vida, incluindo as
diferenças de sensibilidade, que podem ocorrer nos diversos estágios ao longo da mesma.
Os grupos de maior risco de doenças de veiculação hídrica são recém-nascidos, crianças,
pessoas debilitadas ou vivendo em condições sanitárias insatisfatórias e idosos.
A grande maioria dos problemas de saúde relacionados à água é resultado de
contaminação microbiológica, entretanto, com relação à água utilizada nos processos de
diálise, a presença de contaminantes químicos e biológicos têm um papel fundamental.
A RDC 154/2004 estabelece ausência em 100 mL como valores permitidos de coliformes
totais e 200 UFC/mL para bactérias heterotróficas. Estes ensaios devem ser realizados
mensalmente.
5.1 Contagem de coliformes totais
Bactérias do grupo coliforme são bacilos gram-negativos, aeróbios ou anaeróbios
facultativos, não formadores de esporos, oxidase-negativos, capazes de desenvolver, na
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presença de sais biliares ou agentes tensoativos que fermentam a lactose com produção de
ácido, gás e aldeído a 35,0 ± 0,5° C em 24 - 48 hor as e que podem apresentar atividade da
enzima ß -galactosidase. A maioria das bactérias do grupo coliforme pertence aos gêneros
Escherichia, Citrobacter, Klebsiella e Enterobacter, embora vários outros gêneros e
espécies pertençam ao grupo - coliformes termotolerantes - subgrupo das bactérias do
grupo coliforme que fermentam a lactose a 44,5 ± 0,2° C em 24 horas; tendo como principal
representante a Escherichia coli, de origem exclusivamente fecal (STANDARD…, 2005c).
-Escherichia coli - bactéria do grupo coliforme que fermenta a lactose e manitol, com
produção de ácido e gás a 44,5 ± 0,2° C em 24 horas , produz indol originário do triptofano,
oxidase negativa, não hidroliza a uréia e apresenta atividade das enzimas ß galactosidase e
ß glucoronidase, sendo considerado o mais específico indicador de contaminação fecal
recente e de eventual presença de organismos patogênicos (STANDARD…, 2005c).
5.2 Contagem de bactérias heterotróficas
Ensaio realizado para determinar a densidade de bactérias presentes na amostra de água,
que são capazes de produzir unidades formadoras de colônias (UFC), na presença de
compostos orgânicos contidos em meio de cultura apropriado, sob condições préestabelecidas de incubação: 35,0,± 0,5° C por 48 ho ras (STANDARD…, 2005b).
6 ENSAIO DE ENDOTOXINA BACTERIANA
A endotoxina bacteriana é uma classe de substâncias chamada de pirógenos ou pirogênios,
que significa “causadoras de febre quando injetados por via endovenosa”. A parede externa
das bactérias chamadas de “gram negativas” é formada de um complexo denominado de
lipolissacarídeos (LPS) (SANTOS et al., 2000).
Após a morte, estas bactérias liberam este complexo (endotoxinas) no meio circulante,
contaminando a água e os materiais. As endotoxinas possuem peso molecular de
aproximadamente 5000 daltons, mas suas características lipídicas e hidrofóbicas permitem
a formação de agregados em soluções aquosas; o tamanho do agregado depende do tipo
de solução, podendo atingir vários milhões de daltons, tornando-se particuladas. O peso
molecular também depende da estrutura química que constitui uma determinada
endotoxina, da espécie de bactéria que é oriunda das condições do meio de crescimento da
bactéria e do método de sua extração. Por sua heterogeneidade bioquímica, as endotoxinas
adsorvem-se de modo variado à maioria das superfícies, incluindo carvão ativado, resinas,
vidros, plásticos e substratos de filtros (SANTOS et al., 2000).
As endotoxinas são substâncias altamente termoestáveis e os processos usuais de
esterilização, como autoclave, não são capazes de removê-las de superfícies e de soluções.
Para inativa-las ou degradá-las, devem ser usados ácidos ou bases fortes ou temperaturas
de 180° C por 3 horas ou 250° C por 30 minutos (pro cesso denominado de
despirogenização) (PRISTA; ALVES; MORGADO, 1990; SANTOS et al., 2000).
A endotoxina presente na água de hemodiálise causa várias respostas fisiológicas agudas,
que variam desde febre, calafrios, cefaléia, mal estar, mialgias, náuseas, bocejos,
coagulação do dialisador, que dependem de vários fatores, como a quantidade de
endotoxina existente na água, a sensibilidade e o estado geral do paciente e também
complicações a longo prazo como caquexia e amiloidose (SANTOS et al., 2000).
Existe uma boa correlação entre a concentração de endotoxinas e bactérias no dialisato e a
presença de sintomas típicos de reação pirogênica (endotoxemia). Uma concentração
bacteriana acima de 2000 UFC/mL (UFC unidade formadoras de colônias), em geral,
determina nível de endotoxina suficiente para gerar sintomas clínicos; em altas
concentrações, a endotoxina atravessa a membrana do dialisador que apresente mínimas
rupturas ou até membranas intactas, determinando sintomas. Altas concentrações de
endotoxinas no sangue ou líquido cérebro-espinal podem ser fatais, devido às complicações
que se desenvolvem (SANTOS et al., 2000).
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A água utilizada no reuso de dialisadores também pode ser fonte de contaminação por
endotoxina, que por adsorção adere às paredes internas das fibras capilares, por onde
circula o sangue. Assim, mesmo com o uso de substâncias bactericidas na solução de
reuso, a endotoxina pode permanecer aderida à membrana de diálise e ser liberada para o
sangue durante a próxima sessão (SANTOS et al., 2000).
Mesmo em água esterilizada, podem ser encontradas altas concentrações de endotoxinas,
enquanto que uma baixa contagem de colônias bacterianas não significa ausência de
endotoxinas. As bactérias mais freqüentemente encontradas em água de hemodiálise são
as gram negativas, em torno de 90%, com franco predomínio do gênero Pseudomonas. As
bactérias gram negativas podem se multiplicar muito rapidamente, mesmo em água
esterilizada, podendo alcançar altas concentrações (superiores a 100.000 UFC/mL) em
menos de 48 horas. Em soluções de diálise, este crescimento bacteriano pode ser mais
rápido, pela presença de glicose e bicarbonato, gerando níveis altos de endotoxinas
(SANTOS et al., 2000).
6.1 Patogênese da reação pirogênica (ação das endotoxinas e reações)
Existem pelo menos 3 linhas de evidências apontando as endotoxinas como responsáveis
pelas reações pirogênicas em pacientes em hemodiálise (SANTOS et al., 2000).
a) detectaram-se anticorpos, nos pacientes em hemodiálise, para endotoxinas elaboradas
por bactérias presentes no dialisato;
b) comprovou-se reatividade ao teste do LAL no plasma de pacientes em hemodiálise com
quadro clínico de endotoxemia;
c) comprovou-se a associação de reação pirogênica com dialisados contaminados com
bactérias gram-negativas. Em função do diâmetro dos poros das membranas de diálise, é
pouco provável que microorganismos (bactérias, fungos, algas) atravessem a membrana
intacta e sim suas endotoxinas (SANTOS et al., 2000).
A resposta pirogênica é a mais conhecida, mas é apenas um dos vários efeitos produzidos
por endotoxinas; elas também induzem os macrófagos (células da defesa) a liberarem
substancias que determinam, entre muitas conseqüências, a vasodilatação sistêmica e
hipotensão levando ao choque endotóxico. O paciente apresenta hipotensão profunda
(queda da pressão), dificuldades respiratórias, hipóxia tecidual (falta de oxigênio nos
tecidos), acidose sistêmica, que podem levar a óbito em poucas horas (SANTOS et al.,
2000).
Enfim, estas substâncias introduzidas iatrogenicamente na corrente circulatória dos
pacientes de hemodiálise produzem variados sintomas e afetam diversos sistemas que
tornam difícil caracterizar um diagnóstico preciso. Como ainda não há disponível, em nosso
meio, a dosagem plasmática de endotoxinas, o quadro clínico exuberante é o mais forte
indício de uma endotoxemia, restando buscar e quantificar o agente etiológico na água
utilizada nas soluções, através do teste específico para detecção das endotoxinas, que é o
“teste de LAL” (SANTOS et al., 2000).
6.2 Ensaios para detecção ou quantificação de endotoxina bacteriana
A Farmacopéia Americana (United States Pharmacopeia – USP), cita 2 métodos para
detecção e quantificação de endotoxinas bacterianas: “Gel-clot technique” e “Photometric
technique”.
1 - “Gel-clot technique”: técnica de gelificação, que se baseia na formação de gel, na
presença de endotoxina (FIG. 4) (THE UNITED…, 2006).
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Figura 4 - Leitura da reação, após o período de incubação
Fonte: SANTOS et al., 2000.
O princípio biológico do teste de LAL baseia-se na coagulação do reagente LAL quando
entra em contato com endotoxina. Em 1885, Howell, descreveu esta coagulação no sangue
de caranguejo ferradura. Mas, somente na década de 50, Bang, no Marine Biological
Laboratory, em Massachusets, correlacionou esta coagulação com a presença de bactérias
gram negativas (SANTOS et al., 2000).
O Teste de Endotoxinas Bacterianas estima (semi-quantitativo) a concentração de
endotoxinas bacterianas (THE UNITED…, 2006).
O ensaio de LAL – Gel-clot representa uma maneira simples e objetiva de detectar a
presença de endotoxinas em amostras de águas usadas em unidades de hemodiálise,
podendo se executado na própria unidade. A medida de atividade de endotoxina é avaliada
em Unidades de Endotoxinas por mL (EU/mL). Outra medida padronizada para endotoxinas
é nanogramas/mL (ng/mL). Em termos de equivalência, 1 ng/mL corresponde a 5 EU/mL.
(SANTOS et al., 2000). Sendo que o limite máximo de endotoxinas permitido em água para
uso em hemodiálise atualmente é de 2 EU/mL, conforme a RDC 154/2004.
Materiais utilizados no ensaio (FIG. 5, 6 e 7):
1 - Reagente LAL (Limulus Amoebocite Lysate) - a sensibilidade (λ) deste reagente,
utilizado para o ensaio em água de diálise é de 0,125 EU/mL (unidades de endotoxinas por
mililitro) impressa no rótulo do material. Significa que o reagente apresenta uma
sensibilidade que corresponde a mais baixa concentração de endotoxina capaz de
determinar a formação de um gel;
2 - LAL Reagent Water - água apirogênica usada como diluente das amostras a serem
testadas, do reagente LAL e padrão de endotoxina;
3 - Endotoxina Padrão – utilizada para confirmar a sensibilidade do reagente, validar o
produto e para preparar os controles de inibição. Apresenta potência definida em UE por
frasco;
4 - Banho-maria a (37° C ± 1° C) de temperatura;
5 - Tubos de vidro apirogênicos e estantes para apoiar e incubar os tubos de reação;
6 -Micropipetas calibradas de 10, 100, 1000 µL e ponteiras descartáveis apirogênicas;
7 - Vortex, tipo mixer;
8 - Estufa para despirogenização de materiais de 180° C a 250° C;
9 - Frascos de vidro, despirogenizados para coleta de água;
10 – Geladeira.
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Figura 5 - Equipamentos e materiais utilizados no ensaio
Fonte: COIMBRA, 2006.
Figura 6 - Banho-maria a (37° C ± 1° C) de temperatura, utilizado no ensaio para det ecção de
endotoxinas bacterianas
Fonte: COIMBRA, 2006.
Figura 7 - Tubos com reagente LAL e água para hemodiálise incubados a 37° C ± 1° C durante o
ensaio
Fonte: COIMBRA, 2006.
2 - “Photometric technique”: baseia-se na medida da turvação e formação de cor por meio
da utilização de um equipamento próprio. Consiste em dois métodos: Turbidimétrico e
Cromogênico (THE UNITED…, 2006). Para execução desta técnica também encontra-se
disponível no mercado de diversos modelos de equipamentos com software.
7 ENSAIOS FÍSICO-QUÍMICOS
Os ensaios físico-químicos em águas para hemodiálise normalmente são realizados
utilizando metodologias analíticas do “Standard Methods for the Examination of Water and
Wastewater” (STANDARD..., 2005a), sendo os parâmetros nitrato, cloro e cloroaminas
determinados por espectrofotometria UV-visível, fluoreto por potenciômetria e sulfato por
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turbidimetria. A determinação dos metais Al, Na, Ca, Mg, K, Ba, Zn, As, Pb, Ag, Cd, Cr, Se,
Hg, Be, Tl e Sb necessita de técnicas analíticas com sensibilidades adequadas,
considerando que os valores limites definidos pela RDC 154/2004 são bastante baixos,
quando comparados com a legislação de água potável (Portaria 518/2004). Neste caso, a
técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP
OES), descrita a seguir, pode ser empregada para este propósito.
7.1 Espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES)
A espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado, ICP OES (da
nomenclatura inglesa Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry) é uma
técnica analítica que pode ser utilizada para determinação de elementos maiores, menores
e em níveis de traços, baseada nos espectros de emissão dos elementos. Resultados
analíticos favoráveis são obtidos na prática para aproximadamente 70 elementos, com
limites de detecção geralmente alcançando níveis de µg L-1, sendo a maioria das amostras
introduzidas na forma líquida como soluções aquosas (SANTOS, 1999; OLIVEIRA, 1996).
Na Figura 8 é possível visualizar uma foto do equipamento de ICP OES.
Figura 8 – Espectrômetro de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado com configuração
axial, modelo Varian – vista pró-axial
Fonte: VARIAN
O sucesso da técnica é devido principalmente à capacidade da realização de uma análise
multielementar e à determinação com uma faixa ampla de concentração dos elementos em
uma mesma amostra. A alta temperatura e a atmosfera inerte do gás argônio do plasma
também diminuem as interferências não espectrais, resultando em boa sensibilidade, alta
precisão e exatidão com baixos limites de detecção, requisitos fundamentais para aplicação
na análise de águas (SANTOS, 1999; OLIVEIRA, 1996).
Um plasma é um gás fortemente ionizado, composto por elétrons, íons e átomos, sendo que
mais de 1% do total de átomos do gás estão ionizados. O plasma com acoplamento indutivo
forma-se numa tocha de quartzo (FIG. 9), constituída por três tubos concêntricos com
entradas de gás independentes. O fluxo de argônio que flui tangencialmente entre o tubo
exterior e o intermediário é o gás refrigerante ou plasma gás, que atua para formar o
plasma e prevenir o aquecimento. O tubo intermediário carrega o fluxo de gás argônio
auxiliar, fluxo este semeado com íons e elétrons por meio de uma bobina tesla. O tubo
central conduz a amostra em forma de aerosol para dentro do plasma, denominado gás de
arraste.
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Figura 9 – Diagrama esquemático de uma tocha
Fonte: BOSS; FREDEEN, 1989; NOSTOC, 2007.
A energia para formação e manutenção do plasma é proporcionada pela fonte externa
geradora de radiofreqüência, a qual induz um campo magnético oscilante com linhas de
força (H) orientadas axialmente à tocha (FIG. 10). Os primeiros elétrons são fornecidos pela
centelha gerada através da bobina tesla e a ação do campo magnético permite a
aceleração dos elétrons em trajetórias perpendiculares ao campo, descrevendo uma
helicóide. O campo magnético é oscilante por ser induzido por uma corrente alternada RF
(fonte de radiofreqüência), isto leva à aceleração dos elétrons e íons em contra fluxo em
ambos os sentidos, facilitando a transferência de energia cinética para os átomos,
produzindo ionizações e maior número de elétrons, entrando em um processo de cascata,
até atingir o equilíbrio dinâmico (FIG. 11) (THOMPSON; COLES, 1984).
Figura 10 – Campo magnético induzido H
Fonte: OLIVEIRA, 1996; NOSTOC, 2007.
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Figura 11 – Formação do plasma
Fonte: BOSS; FREDEEN, 1989; NOSTOC, 2007.
A amostra, em solução, é introduzida no plasma em forma de aerossol por meio de um
sistema nebulizador. A primeira função da alta temperatura do plasma é a remoção do
solvente por meio da evaporação, deixando partículas microscópicas sólidas (sais dos
elementos constituintes da amostra). A etapa seguinte envolve a volatilização-dissociação,
com a produção de vapores atômicos - vapores iônicos, os quais são excitados na forma de
átomos-íons. O mecanismo de excitação é do tipo colisacional, no qual a energia cinética
das partículas que colidem (íons-átomos da amostra com elétrons-íons do argônio) se
transforma em todo ou em parte em energia de excitação e haverá passagem de elétrons
dos íons-átomos da amostra, do nível fundamental ou de menor energia, para um nível de
maior energia, ficando assim as partículas excitadas. A tendência dos elétrons é de
retornarem ao estado fundamental e ao fazerem-no, devolvem a energia na forma de
emissão de radiação eletromagnética, onde os comprimentos de onda são característicos
de cada elemento e a intensidade da linha do espectro de emissão é proporcional à
concentração do elemento sob análise. O espectro de emissão contém todas as linhas
emitidas pela amostra. A radiação passa através de uma fenda e incide em um sistema
óptico (monocromador ou policromador), que dispersa a radiação em linhas e as de
interesse são enviadas para a foto-multiplicadora (ou para um detector do estado sólido CCD), representado na Figura 12 (NOSTOC, 2007; THOMPSON; COLES, 1984).
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Figura 12 – Diagrama esquemático de um sistema ICP OES
Fonte: NOSTOC, 2007; THOMPSON; COLES, 1984.
7.2 Geração de vapor frio - determinação analítica do Hg
O método de análise mais utilizado para a determinação do Hg é o da espectrometria de
absorção atômica por geração de vapor frio, que consiste em produzir e arrastar o vapor
deste elemento para uma cela de absorção, no caminho óptico do espectrômetro, onde a
absorção pode ser medida a 253,7 nm (quando é utilizado ar como gás de arraste) ou
184,95 nm (quando é utilizado nitrogênio ou argônio como gás de arraste).
O uso do NaBH4 na determinação do Hg foi proposto inicialmente por Rooney (1976). O
NaBH4 é capaz de reduzir os íons Hg2+ em soluções fortemente ácidas, o que pode ser
utilizado empregando-se o sistema de análise em fluxo contínuo acoplado ao ICP OES, da
mesma maneira que para as determinações dos elementos formadores de hidretos. No
sistema que utiliza o NaBH4, em fluxo contínuo acoplado ao ICP OES, o redutor reage
continuamente com a amostra formando gás H2 e vapor do Hg, sendo, portanto, a reação
de formação do analito imediata. Simultaneamente, o sistema é alimentado pelo gás
argônio de arraste, que transporta os gases e vapor do Hg formados diretamente para a
fonte do plasma. O emprego deste sistema acoplado ao ICP OES também possibilita a
determinação do Hg em linhas de emissão mais sensíveis, situadas na região do UV mais
afastadas, como 194,163 nm e 184,95 nm, sem necessidade de alterar as condições de
trabalho (NOSTOC, 2007; WELZ, 1985; THOMPSON; COLES, 1984).
7.3 Nebulização ultra-sônica – determinação analítica de Ag, Al, As, Be, Cd, Cr, Pb, Sb,
Se e Ti
Vários tipos de nebulizadores são utilizados, cada um com suas vantagens e desvantagens
dependendo do tipo de aplicação. A maioria dos nebulizadores deve ser conectada a uma
câmara de nebulização que assegura uma faixa limitada e homogênea de tamanho de
gotículas que serão carregadas para o plasma (GINÉ, 1999; NOLTE, 2003).
No sistema de nebulização ultra-sônica, a solução é fornecida para a superfície de um
transdutor piezelétrico operado a uma freqüência de 0,2 a 10 MHz (JARVIS; GRAY; HOUK,
1992). O transdutor piezelétrico é um cristal (anisotrópico) em camadas, freqüentemente
compostas de titanato de chumbo-zirconato de chumbo, com filmes metálicos condutores
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nos lados opostos do cristal que é fixado na superfície interna da placa do transdutor (FIG.
13). A aplicação de voltagens de alta freqüência aos filmes do transdutor causa ao cristal
experimentar forças de torção, flexão e cisalhamento, conduzindo a vibrações mecânicas do
cristal que está em consorte com a freqüência das altas voltagens aplicadas. Estas
oscilações (ondas) dispersam a amostra em um aerossol fino e uniforme, pois a onda é
propagada perpendicularmente a partir da superfície do cristal em direção à interface
líquido-ar, produzindo uma pressão que quebra a superfície em um aerossol, pela formação
de ondas capilares (GREENFIELD, 1987).
Neste tipo particular de nebulização, o tamanho das gotas formadas é bem mais uniforme
independente do fluxo de gás utilizado, o que permite deste modo à utilização de fluxos
mais baixos. Esta potencialidade pode redundar em aumento de sensibilidade e melhora
dos limites de detecção, desde que os analitos tenham um longo tempo de residência no
plasma.
Figura 13 – Diagrama esquemático de um nebulizador ultra-sônico de fluxo contínuo
Fonte: NOSTOC, 2007; THOMPSON; COLES, 1984.
Desta maneira, consegue-se a determinação de Na, K, Ca, Mg, Ba, Cu e Zn (sistema de
nebulização convencional); Ag, Al, As, Be, Cd, Cr, Pb, Sb, Se e Tl (sistema de nebulização
ultra-sônica) e Hg (sistema de geração de vapor frio) em água para hemodiálise com limites
de quantificações adequados por meio da técnica ICP OES.
Entretanto, não menos importante é o processo de coleta e preservação das amostras de
água para hemodiálise, o qual deve obrigatoriamente utilizar frascos adequados,
previamente descontaminados e limpos. Assim, as amostras para a determinação de NO3 ,
2F , cloro, cloroaminas e SO4 , são coletadas em frascos e preservadas sob refrigeração e
mantidas assim também no laboratório até o momento das análises. Já as amostras para a
determinação de metais devem ser coletadas em frascos contendo o preservante HNO3
(STANDARD..., 2005a).
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8 CIANOBACTÉRIAS E CIANOTOXINAS
Com o aumento da poluição e do lançamento de nutrientes, como fósforo, em rios e lagos,
ocorre a eutrofização, estimulando o crescimento de algas e cianobactérias (FIG. 14). A
Portaria 518/2004 da Anvisa exige maior rigor no controle e vigilância da água e seu padrão
de potabilidade. A Portaria determina o monitoramento da quantidade de cianobactérias
(bactérias fotossintéticas, potencialmente produtoras de toxinas). Também proíbe o uso de
algicidas, substâncias que matam as algas e cianobactérias, liberando assim as toxinas na
água. As algas devem ser retiradas vivas, por meio do processo de floculação, que
aglomera as algas em pequenos flocos. Até 10 mil células de cianobactérias por mL
(mililitros) de água, o monitoramento das águas deve ser mensal e, acima deste valor, este
monitoramento deve ser semanal (SILVA et al., 1996).
8.1 Cianobactérias
As cianobactérias são organismos fotoautótrofos, procariontes, geralmente unicelulares ou
formando colônias envolvidas de mucilagem e filamentos. Possuem clorofila e vários
pigmentos acessórios, como ficocianina e aloficocianina. O produto de reserva é a
cianoficina e lipídios. A parede celular das cianobactérias é composta de várias substâncias,
entre elas a mureína e alguns aminoácidos e glucosaminas de estrutura idêntica às de
bactérias gram negativas. Evidenciando bem a afinidade evolutiva entre as cianobactérias e
as bactérias, não possuem celulose, reproduzem assexuadamente (FERNANDES et al.,
2005).
Os primeiros registros fossilíferos datam aproximadamente 3,6 bilhões de anos, sendo as
primeiras algas a aparecerem na Terra. A ecologia do grupo é bastante diversificada, em
virtude das estratégias adaptativas, o que explica seu sucesso em responder rapidamente à
eutrofização de reservatórios e lagos naturais, tornando-se dominante na comunidade
fitoplantônica (FERNANDES et al., 2005).
Várias espécies de Anabaena ou de gêneros próximos respondem rapidamente a períodos
de turbulência da coluna de água ou chuvas intensas (ressuspendendo nutrientes do fundo)
seguidos de períodos calmos e ensolarados. Estas condições lhes permitem otimizar a
fotossíntese na superfície da água. A produção de vesículas gasosas (aerotrópos) é uma
importante adaptação para viabilizar a suspensão das células na água. Elas ocorrem em
tricomas (como Anabaena) e colônias (Microcystis) e lhes permitem posicionar-se nas
zonas mais superficiais da coluna de água, otimizando a fotossíntese, ao mesmo tempo em
que causa o efeito de “sombreamento” das outras espécies localizadas mais abaixo e,
portanto, recebendo menor intensidade luminosa para a fotossíntese (FERNANDES et al.,
2005).
Além disso, o posicionamento próximo à superfície da água lhes permite aumentar a
assimilação de nitrogênio gasoso, uma vez que este elemento ocorre em maiores
concentrações na superfície, mediante a difusão com a atmosfera. Simultaneamente, como
apresentam elevada eficiência fotossintética, mesmo quando submetidas à intensidade
luminosa excessiva (para outras algas), várias espécies mantêm ou aumentam seu
crescimento, ao mesmo tempo em que a maioria da comunidade fitoplanctônica apresenta
fotossíntese inibida pelo excesso de luz. A produção de bainhas ou matriz de mucilagem
espessada ao redor da parede celular dificulta a manipulação e ingestão das células pelos
organismos do zooplâncton, diminuindo significativamente as taxas de herbivoria. Muitas
espécies nocivas como Microcystis spp. e Anabaena spp. apresentam esta adaptação, além
de outras citadas acima, ajudando a explicar o sucesso destas cianobactérias em
reservatórios eutrofizados (FIG. 14 a 18) (FERNANDES et al., 2005).
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Figura 14 - Aspecto de um reservatório, evidenciando a proliferação de algas
Fonte: NATIONAL RESEARCH COUNCIL CANADA
Por que as cianobactérias não ocorrem em abundância em ambientes não eutrofizados?
Não há aporte suficiente de nitrogênio e fósforo para sustentar o crescimento rápido e
massivo das espécies nocivas, especialmente as coloniais, que necessitam de maiores
quantidades de nutrientes para otimizar a reprodução. No caso das filamentosas, com taxa
de crescimento mais lenta quando comparada com outros grupos (diatomáceas, clorofilas,
crisófilas, etc.), o problema se agrava. Em certas situações, a ausência de um
micronutriente como Fe ou Mg em concentrações mínimas pode ser a causa preponderante.
Obviamente, outras espécies de cianobactérias podem crescer em ambientes oligotróficos a
mesotróficos, mas, normalmente não são espécies nocivas. Um exemplo é a ocorrência de
Cyanogranis ferruginea no reservatório de Piraquara no Paraná, a espécie mais abundante
em termos de densidade celular e organizada em colônias esféricas. Neste reservatório,
desde a sua construção em 1979, jamais se observou qualquer cianobactéria nociva em
contagens com microscópio invertido, apenas no plâncton de rede (FERNANDES et al.,
2005).
• Caso Caruaru
As cianobactérias ganharam manchetes na mídia em todo o Brasil quando, em fevereiro de
1996, cerca de 50 pessoas morreram numa Clínica de Hemodiálise em Caruaru –
Pernambuco. Após vários exames realizados para encontrar a causa das mortes, a
pesquisadora Sandra Azevedo, da UFRJ, relacionou os sintomas apresentados pelos
pacientes aos sintomas ocasionados pela microcistina em estudos experimentais com
camundongos. As análises comprovaram a intoxicação dos pacientes pela microcistina
(AGECOM, 2003).
Até então, no Brasil, casos de intoxicação por microcistina eram pouco conhecidos, porém,
no mundo ocorreram muito casos de intoxicação por cianobactérias e em países
desenvolvidos já existia o controle. A tragédia do Caruaru alertou os órgãos de Saúde para
o perigo representado pelas cianobactérias presentes na água e para a falta do seu
monitoramento nas águas consumidas pela população (AGECOM, 2003).
8.2 Cianotoxinas
As cianotoxinas são substâncias produzidas pelas cianobactérias. A razão da sua síntese
ainda não está esclarecida, mas sugere-se que seja para minimizar o efeito da herbivoria,
como acontece com os vegetais superiores. Muitos eventos relacionados à intoxicação em
decorrência das cianobactérias foram relacionados em YOO et al. (1995). Este estudo
mostra que não são raros os eventos tóxicos e cada vez mais casos de intoxicações vêm
sendo relacionados à presença de toxinas no meio ambiente, como, por exemplo, o caso de
Caruaru (FERNANDES et al., 2005).
As cianotoxinas são divididas em três grupos, de acordo com seus mecanismos de ação:
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as neurotoxinas; as hepatotoxinas e as dermatotoxinas.
Neurotoxinas - atuam no sistema nervoso e estão descritos 3 tipos (FERNANDES et al.,
2005):
a) Anatoxina-a: um alcalóide neurotóxico que age como potente bloqueador
neuromuscular, ligando irreversivelmente a receptores de acetilcolina. A DL 50 por via
intraperitoneal (i.p.) em camundongos, para toxina purificada, é de 200 µg/kg de peso
corpóreo, com um tempo de sobrevivência de 1 a 20 minutos. Os principais sinais de
envenenamento por esta toxina são: desequilíbrio, fasciculação muscular, respiração
ofegante e convulsões. A morte é devido à parada respiratória. Doses orais produzem
letalidade aguda em concentrações maiores (FERNANDES et al., 2005);
b) Anatoxina-a(s): é um organofosforado natural, seu mecanismo de ação é semelhante ao
da anatoxina-a. Devido à intensa salivação observada nos animais intoxicados por esta
neurotoxina, foi denominada de anatoxina-a(s). É mais potente que a anatoxina-a, a DL 50
(i.p.) em camundongos é de 20 µg/kg de peso corpóreo (FERNANDES et al., 2005);
c) Saxitoxinas: grupo de neurotoxinas conhecido popularmente como “venenos
paralisantes de mariscos”, que foram primeiramente isolados de dinoflagelados marinhos,
responsáveis pela ocorrência de “marés vermelhas”. Estas neurotoxinas são do grupo de
alcalóides carbamatos. A DL50 (i.p.) em camundongos para saxitoxina purificada é de 10
µg/kg de peso corpóreo. As saxitoxinas inibem a condução nervosa por bloqueio de canais
de sódio, afetando ou a permeabilidade ao potássio ou a resistência das membranas
celulares. Os sinais clínicos de intoxicação humana incluem tontura, adormecimento da
boca e de extremidades, fraqueza muscular, náusea, vômito, sede e taquicardia. Os
sintomas podem começar 5 minutos após a ingestão e a morte pode ocorrer entre 2 a 12
horas. Em casos de intoxicação com dose não letal, geralmente os sintomas desaparecem
de 1 a 6 dias. Não se tem conhecimento de efeitos crônicos por falta de estudos de longa
duração em animais (FERNANDES et al., 2005).
Embora a Organização Mundial de Saúde considere que ainda não há dados suficientes
para o estabelecimento de um limite de concentração máxima aceitável para as saxitoxinas
em água potável, uma análise de dados de eventos de intoxicação humana demonstra que
a maioria dos casos esteve associada ao consumo de aproximadamente 200 µg de
saxitoxinas por pessoa. Baseado nestes dados, considerando-se 60 kg como peso
corpóreo, 2 L de água como consumo médio diário e fatores de incerteza para variações
entre espécies distintas e entre organismos da mesma espécie, foram propostos 3 µg/L
como limite máximo aceitável de saxitoxinas em água para consumo humano. O limite
adotado no Brasil pelo Ministério da Saúde - Portaria 518/2004 para saxitoxinas é de 3 µg/L
(FERNANDES et al., 2005).
No Brasil, a análise desse grupo de neurotoxinas está se tornando de extrema importância,
visto que, em vários mananciais de abastecimento do país, um grande número de
ocorrências de cepas do gênero Cylindrospermopsis produtoras de neurotoxinas tem sido
registrado. Em muitos reservatórios, inclusive alguns recém-construídos, este gênero já é
dominante, atingindo um número de células muito acima dos limites máximos aceitáveis
(FERNANDES et al., 2005).
Hepatotoxinas - a intoxicação por hepatotoxinas apresenta uma ação mais lenta, podendo
causar morte num intervalo de alguns dias. As espécies já identificadas como produtoras
dessas hepatotoxinas estão incluídas nos gêneros Microcystis, Anabaena, Nodularia,
Oscillatoria, Nostoc e Cylindrospermopsis (FARMACOPEIA, 1996). A toxicidade dessas
microcistinas em animais de laboratório apresenta DL50 (i.p.) entre 25 e 150 µg/kg de peso
corpóreo e entre 5.000 a 10.900 µg/kg de peso corpóreo administração por via oral
(FARMACOPEIA, 1996). As hepatotoxinas chegam aos hepatócitos (células do fígado) por
meio de receptores dos ácidos biliares e promovem desorganização do citoesqueleto (que
mantém a estrutura das células) dos hepatócitos. Como conseqüência, o fígado perde a sua
arquitetura e desenvolve graves lesões internas. A perda do contato entre as células cria
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espaços internos que são preenchidos por sangue, provocando hemorragia intra epática
(FERNANDES et al., 2005).
Figura 15 - Anabaena sp
Fonte: INSTITUTO DE BIOQUÍMICA VEGETAL Y FOTOSÍNTESIS, 2007.
Figura 16 - Anabaena sp
Fonte: NOSTOC, 2007.
Figura 17 - Nostoc sp
Fonte: INSTITUTO DE BIOQUÍMICA VEGETAL Y FOTOSÍNTESIS, 2007.
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Figura 18 - Microcystis sp
Fonte: NOSTOC, 2007.
Conclusões e recomendações
Diante das evidências acima relatadas, verifica-se os riscos que o usuário final, geralmente
um paciente debilitado, está exposto durante as sessões de hemodiálise. Fica também
evidente aos responsáveis de cada setor a importância da sua atuação eficaz neste
processo, para que os pacientes, no momento da diálise possam estar confiantes no
tratamento, certos de que estão sendo atendidos por profissionais habilitados e com suporte
de matérias-primas e, principalmente, a água de qualidade conforme estabelecido pelas
legislações.
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Nome do técnico responsável
Ivete Keiko Shimada Coimbra
Carmen Etsuko Higaskino
Eder José dos Santos
Maria Paula Assis Yamada
Quelcy Barreiros Correa
Nome da Instituição do SBRT responsável
Instituto de Tecnologia do Paraná – TECPAR
Data de finalização
29 out. 2007
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