Bασικές αρχές επαγγελματικής τοξικολογίας

Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΙΑΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Εργασιακό περιβάλλον είναι ο χώρος, στον οποίο διεξάγονται διάφορες παραγωγικές δραστηριότητες, αποτελεί συνάρτηση επενδύσεων & εργατικής δύναμης & εμπερικλείει προϋποθέσεις νοσηρότητας

Βασικές έννοιες της Ιατρικής Εργασίας Η έννοια της Βλαπτικότητας Η έννοια της Επικινδυνότητας

Η έννοια της τοξικής χημικής ουσίας Ξενοβιοτική ουσία:  δεν βρίσκεται φυσιολογικά στον οργανισμό [παρά μόνο σε μορφή ιχνοστοιχείων]  δεν έχει θρεπτική αξία

Χημικοί βλαπτικοί παράγοντες ταξινόμηση C.A.S. Registry χημικές ενώσεις οι πλέον διαδεδομένες στην παραγωγική διαδικασία Για 1162 υπάρχουν έγκυρα στοιχεία για τις τοξικές επιδράσεις τους στον άνθρωπο.

Τοξικότητα Τοξικότητα: η ικανότητα μιας ουσίας να επηρεάζει τις ζωτικές λειτουργίες ενός βιολογικού συστήματος. Ζωτική προϋπόθεση Ζωτική προϋπόθεση – αλληλεπίδραση ουσίας με τον κατάλληλο υποδοχέα σε υψηλή συγκέντρωση επί ικανό χρονικό διάστημα.

Τοξικοκινητική Οι μεταβολές, που υφίσταται η τοξική ουσία στον ανθρώπινο οργανισμό o απορρόφηση o κατανομή o μεταβολισμός o απέκκριση

Απορρόφηση Τι είναι;, μηχανισμοί, οδοί Η είσοδος στη συστηματική κυκλοφορία Οδοί απορρόφησης:  Δέρμα  Αναπνευστικό [ επικοινωνία του οργανισμού με το περιβάλλον] Δέρμα και αναπνευστικό οι σημαντικότερες  Πεπτικό

Διήθηση: μεταφορά υδρόφιλων ενώσεων [χαμηλού ΜΒ] μέσω πόρων της κυττ. Μεμβράνης Παθητική διάχυση: πολύ σημαντική στην τοξικολογία Λιποδιαλυτές ουσίες Ενεργός μεταφορά: ‘’μεταφορέας’’ Δαπάνη ενέργειας Ιόντα μολυβδου στο έντερο

Διευκολυνόμενη διάχυση ‘’Μεταφορέας’’- συστατικό της μεμβράνης Διαφορά στη συγκέντρωση της ουσίας εκατέρωθεν της μεμβράνης [ διαφορά με ενεργό μεταφορά] Δεν απαιτεί ενέργεια Μεταφορά γλυκόζης απο το έντερο στο αίμα

Φαγοκυττάρωση Εγκόλπωση της μεμβράνης για την πρόσληψη και μεταφορά στερεού σωματιδίου ή σταγόνας υγρού. Αμίαντος Οξείδια ουρανίου

Δέρμα: Μεγάλη διαθέσιμη επιφάνεια για απορρόφηση Αποτελεσματικός φραγμός: κεράτινη στοιβάδα Μείωση απώλειας ύδατος απο το δέρμα Παρεμπόδιση εισόδου χημικών ουσιών

Φυτοφάρμακα Ατυχήματα Τι καθορίζει την γρήφορη απορρόφηση χημικής ουσιών απο το δέρμα ; Η λιποδιαλυτότητα τους Η ακεραιότητα της επιδερμίδας

Η απορρόφηση απο το δέρμα: Μια παθητική διαδικασία Δηλαδή δεν απαιτεί κατανάλωση ενέργειας Φάση 1: διάχυση μέσω επιδερμίδας Φάση 2: διάχυση μέσω χορίου

Αναπνευστικό Μεγάλη έκταση αναπνευστικού βλεννογόνου [>100τμ] Αγγειοβρίθεια Φραγμός κυψελίδων αίματος: λεπτός Πάχος δυο κυτταρικών μεμβρανών

Απορρόφηση ταχεία και υψηλή Μηχανισμοί απομάκρυνσης της ουσίας  κροσσωτό επιθήλιο  Φαγοκυττάρωση  Λεμφική απαγωγή

Κατανομή Τοξική ουσία-  απορρόφηση-  περιφερική κυκλοφορία ή Μέσω αναπνευστικού-  πνευμονική κυκλοφορία Γαστρεντερικό: πυλαία -  ήπαρ

Ξενοβιοτική ουσία-  μεταφέρεται σε όλο των οργανισμό και ανάλογα με τις φυσικοχημικές ιδιότητες θα κατανεμηθεί στούς διάφορους ιστούς. Ισχύουν οι αρχές της απορρόφησης Δίοδος απο βιολογικές μεμβράνες

Οργανικοί διαλύτες: λιποδιαλυτοί-  κατανέμονται σε όλους τους ιστούς-  μικρή c στο πλάσμα Ουσίες που ιονίζονται στο pH του πλάσματος-  μεγάλη c στο πλάσμα Η είσοδος χημικών ουσιών στον εγκέφαλο παρεμποδίζεται απο τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Διαλύτες και βαρβιτουρικά : παθητική διάχυση

Λιπόφιλες ενώσεις-  συσσώρευση στο λίπος του σώματος, στο πλασμα σε μικρές ποσότητες PCBs Όγκος κατανομής= δόση (δόση mg)/ c στο πλάσμα mg/lt Tι μας δείχνει; Αν η ουσία είναι συγκεντρωμένη σε κάποιο ιστό ή στο πλάσμα

Χρόνος ημίσειας ζωής Απαιτείται για να αποβληθεί απο τον οεργανισμό το 50% της ξενοβιοτικής ουσίας. Μεγάλος χρόνος ημίσειας ζωής: τοξικότητα;

Μεταβολισμός- βιομετασχηματισμός Ξενοβιοτική ουσία-  Σύνολο βιοχημικών διεργασιών στον οργανισμό  Παραγωγή υδατοδιαλυτών προιόντων άλλων απο τη ‘’μητρική ουσία’’-  εύκολα αποβαλλόμενα Υδατοδιαλυτότητα: μείωση νεφρικής επαναρρόφησης Εντερικής επαναρρόφησης Προαγωγή απέκκρισης

Μεταβολισμός: προσπάθεια αποτοξίνωσης του οργανισμού. Συχνά όμως οι μεταβολίτες είναι τοξικότερες της μητρικής ουσίας. Τπ παράδειγμα του paraquat Φάσεις μεταβολισμού Φάση Ι Φάση ΙΙ

Φάση Ι Οξείδωση: (ήπαρ, Ρ 450) Αναγωγή: σπάνια Υδρόλυση: κυτταρόπλασμα διαφόρων ιστών Ενυδάτωση: εποξείδια, σημαντική αντίδραση Αφαλογόνωση

Φάση ΙΙ Αντιδράσεις σύζευξης: Με γλυκουρονικό οξύ Με γλουταθειόνη Το μόριο γίνεται περισσότερο υδατοδιαλυτό.

Απέκκριση Ορισμός Κύρια οδός: νεφροί Άλλοι: χολή, εκπνεόμενος αέρας

Τοξικοδυναμική Ο μηχανισμός δράσης & οι μεταβολές, που προκαλεί η τοξική ουσία στον ανθρώπινο οργανισμό.

Τοξικότητα χημικών ουσιών Μορφές Τοξική & αλλεργική για το δέρμα & τους βλεννογόνους Φωτοτοξική & φωτοαλλεργική για το δέρμα & τους βλεννογόνους Νευροψυχιατρική Αναπαραγωγική Ανοσοκατασταλτική Γενοτοξική & καρκινογένεση

Καρκινογενετική δράση χημικών ουσιών IARC - Ταξινόμηση 1. Επιβεβαιωμένα καρκινογόνα 2Α. Πιθανά καρκινογόνα 2Β. Δυνητικά καρκινογόνα 3. Μη ταξινομημένα σχετικά με την καρκινογενετικότητά τους στους ανθρώπους. 4. Πιθανά μη καρκινογόνα στους ανθρώπους.

Σύντομη ιστορική αναδρομή Oριακές τιμές έκθεσης 1910: Η.Π.Α. Α. Hamilton - συσχέτιση των συνθηκών εργασίας με ασθενείς & θανάτους εργαζομένων λόγω επαγγελματικών εκθέσεων σε χημικές ουσίες. 1933: επιστήμονες στην τότε Ε.Σ.Σ.Δ. καθορίζουν τις πρώτες μέγιστες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις τοξικών ουσιών για τον ατμοσφαιρικό αέρα του εργασιακού περιβάλλοντος.

1937: Η.Π.Α. Πολιτεία Μασαχουσέτης 1938: Γερμανία. Θεσπίζονται όρια έκθεσης σε οργανικούς διαλύτες 1946: Αμερικανική Εταιρεία Κυβερνητικών Υγιεινολόγων Βιομηχανίας – κατάλογος 148 ορίων έκθεσης.

Μέγιστες Επιτρεπτές Τιμές - Μ.Ε.Τ. Κριτήρια καθορισμού Πρώην Ε.Σ.Σ.Δ.- δεδομένα από το Κ.Ν.Σ. (αντανακλαστικά Παβλώφ). Γερμανία- εκτίμηση τοξικολογικών δεδομένων, τύπου έκθεσης & εργασιακών συνθηκών. Η.Π.Α.- το ανώτατο όριο συγκέντρωσης μιας ατμοσφαιρικής πρόσμειξης, το οποίο δε θα προκαλέσει βλάβη στον εκτειθέμενο κατά την εργασία του επί απροσδιόριστο χρονικό διάστημα.

threshold limit values TLVs Η ανάγκη μιας περισσότερο συνεκτικής αποτύπωσης των συνθηκών έκθεσης και των επιπτώσεών τους στην ανθρώπινη υγεία, οδήγησαν την επιστημονική κοινότητα στην επεξεργασία των οριακών τιμών έκθεσης – threshold limit values TLVs (Η.Π.Α., 1962)

Ορισμός των οριακών τιμών έκθεσης Ο.Τ.Ε. Αντανακλούν συγκεντρώσεις ουσιών στον ατμοσφαιρικό αέρα του εργασιακού χώρου, στις οποίες πιστεύεται ότι μπορούν να εκτίθενται καθημερινά οι εργαζόμενοι, χωρίς να υποστούν βλάβη της υγείας τους. (εβδομάδα 40 ωρών).

Παράμετροι Ο.Τ.Ε. Έκθεση: -ποιοτικός όρος- αναφέρεται στις συνθήκες επαφής βλαπτικών παραγόντων με τον ανθρώπινο οργανισμό. Έκθεση: o Οδός o Διάρκεια o Συχνότητα Συγκέντρωση βλαπτικών ουσιών

Δόση: το συνολικό ποσό της ουσίας, που έχει εισέλθει στον οργανισμό. oΔόση στόχου - η παρουσία της τοξικής ουσίας σε κάποιο στόχο σε κυτταρικό επίπεδο για ικανό χρονικό διάστημα oΦαρμακολογική δόση – το ποσό της ουσίας, που εισήλθε στον οργανισμό oΔόση έκθεσης τοξικής ουσίας - η συγκέντρωσή της στο εργασιακό περιβάλλον, η οποία δεν ταυτίζεται κατ’ανάγκη με το ποσό της ουσίας που εισήλθε στον οργανισμό.

Ο θεμελιώδης χαρακτήρας μεταξύ σχέσης δόσης τοξικής ουσίας & βιολογικού αποτελέσματος)

Παράμετροι των Ο.Τ.Ε. Δόση-αποτέλεσμα εκφράζει την έκταση του βιολογικού αποτελέσματος σε ατομικό επίπεδο Δόση-ανταπόκριση σε επίπεδο πληθυσμού: Θεμέλιος λίθος για την συγκρότηση του συστήματος των οριακών τιμών, γιατί προσδιορίζει την ύπαρξη ή όχι κατωφλίου (ουδού) επιβλαβών αποτελεσμάτων.

Ο.Τ.Ε. Παρέχονται στο Π.Δ. 90/99. Οι ορισμοί των ΟΤΕ και ΑΟΤΕ τροποποιήθηκαν ελαφρά με το Π.Δ 338/01 Α) Οριακή τιμή έκθεσης σε χημικό παράγοντα: Η τιμή την οποία δεν επιτρέπεται να ξεπερνά η μέση 8ωρη χρονικά σταθμισμένη έκθεση του εργαζομένου στο χημικό παράγοντα, μετρημένη στον αέρα της ζώνης αναπνοής του, κατά τη διάρκεια οποιασδήποτε 8ωρης ημερήσιας και 40ωρης εβδομαδιαίας εργασίας του

Β) Ανώτατη οριακή τιμή έκθεσης σε χημικό παράγοντα: Η τιμή την οποία δεν επιτρέπεται να ξεπερνά η μέση χρονικά σταθμισμένη έκθεση του εργαζομένου στο χημικό παράγοντα, μετρημένη στον αέρα της ζώνης αναπνοής του, κατά τη διάρκεια οποιασδήποτε δεκαπεντάλεπτης περιόδου μέσα στο χρόνο εργασίας του, έστω κι αν τηρείται η οριακή τιμή έκθεσης Οι οριακές τιμές έκθεσης σε χημικούς παράγοντες εκφράζονται σε mg/m3 και σε ppm (μέρη ανά εκατομμύριο).

Ουδός έκθεσης και βιολογικό αποτέλεσμα Δόση, στην οποία ουδεμία ανεπιθύμητη ενέργεια παρατηρείται. Όριο έκθεσης κάτω από το οποίο ουδεμία ανεπιθύμητη ενέργεια. Δεν έχει απόλυτο χαρακτήρα (π.χ. Μεθοδολογία καταγραφής) Ορισμένου τύπου βιολογικά αποτελέσματα (π.χ. Καρκινογένεση)  απουσία ουδού.

Ουδός έκθεσης & βιολογικό αποτέλεσμα Οι οριακές τιμές έκθεσης δε διαχωρίζουν με απόλυτο τρόπο τις ασφαλείς από τις επικίνδυνες συγκεντρώσεις έκθεσης. Ελαχιστοποίηση της έκθεσης.

Περιορισμοί του συστήματος των Ο.Τ.Ε. Αλληλεπιδράσεις ουσιών Περιπλοκή της αξιολόγησης της τοξικότητας. Τύποι αλληλεπιδράσεων: Αθροιστική (1+3=4) (ξυλόλιο, αιθ. Αλκοόλη) Συνεργική (2+4= 13) (αμίαντος, κάπνισμα) Ενισχυτική (0+1=6) Aνταγωνιστική (6+2=4) (τολουόλιο έναντι στυρολίου)

Περιορισμοί Ο.Τ.Ε. Αναφορά σε έκθεση σε μόνο μια ουσία Ανεξάρτητα αποτελέσματα Μείγματα (ανεξάρτητα αποτελέσματα, αθροιστική δράση) Συνεργικό αποτέλεσμα, ενισχυτικό αποτέλεσμα  έλλειψη οριακών τιμών αναφοράς.

Όρια έκθεσης με βάση την υγεία. Βασίζονται σε: Δόση - αποτέλεσμα, δόση ανταπόκριση Όρια έκθεσης με βάση την πράξη. Νομική ισχύς, είναι υψηλότερα σε σχέση με τα όρια με βάση την υγεία & συνεκτίμηση παραγόντων οικονομικού, κοινωνικού & τεχνικού χαρακτήρα.

Μεγάλος αριθμός μελετών τοξικότητας επί πειραματόζωων  προβληματική η άμεση αναγωγή των συμπερασμάτων τους στην ανθρώπινή έκθεση

Ο διαλεκτικός χαρακτήρας των Ο.Τ.Ε.  Σοβαροί περιορισμοί  Βασικό εργαλείο της Ιατρικής εργασίας και της βιομηχανικής υγιεινής  προάσπιση & προαγωγή της υγείας στο εργασιακό περιβάλλον  Βάση της στρατηγικής πρόληψης της επαγγελματικής νοσηρότητας  Eυρύτερη σημασία των οριακών τιμών

Χημικές ουσίες Ρύποι Σωματιδιακοί ή αερολύματα Σκόνες –Ίνες Καπνοί Νέφη - ΟμίχλεςΑερόμορφοι Αέρια Ατμοί

Σκόνες Στερεά σωματίδια Αιωρούμενα στον ατμοσφαιρικό αέρα. Δημιουργούμενα κατά τη μηχανική κατεργασία στερεών σωμάτων.

Σκόνη Χαρακτηριστικά & εναπόθεση στο αναπνευστικό σύστημα Διάμετρος: 15-30μm  Ρινοφάρυγγας 5-15μm  Τραχειοβρογχικό δέντρο 0,5-5μm  Περιοχή ανταλλαγής αερίων (αναπνεύσιμο κλάσμα) <0,05μm  δεν εναποτίθενται & αποβάλλονται με την εκπνοή

Ίνες Χαρακτηριστικά & εναπόθεση στο αναπνευστικό σύστημα Επιμήκη >5μm στερεά αιωρούμενα σωματίδια με χαρακτηριστική σχέση μήκος/διάμετρος ≥3. Διάμετρος: >3μm  Ρινοφάρυγγας <3μm  Περιοχή ανταλλαγής αερίων (αναπνεύσιμο κλάσμα)

Καπνοί Στερεά σωματίδια, παραγόμενα με θερμικές ή χημικές μεθόδους, τα οποία έχουν την ιδιότητα να αιωρούνται στον αέρα.

Νέφη (ομίχλες) Υγρά σωματίδια σε λεπτό διαμερισμό, παραγόμενα από τη συμπύκνωση αερόμορφων μαζών ή από τη διασπορά υγρών.

Αερόμορφοι ρύποι Χημικές ουσίες διάχυτες στον ατμοσφαιρικό αέρα υπό τη μορφή αερίων ή ατμών (ανάλογα με τη θερμοκρασία των αερόμορφων μαζών).

Σήμανση τοξικών ουσιών

ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ Ποιοτικός & ποσοτικός προσδιορισμός παραγόντων στο εργασιακό περιβάλλον Προσδιορισμός: οι μέθοδοι μέτρησης των ατμοσφαιρικών συγκεντρώσεων των χημικών παραγόντων. Πρέπει να είναι ενταγμένος στις διαδικασίες εκτίμησης του επαγγελματικού κινδύνου.

Καταγραφή αναλυτικών αποτελεσμάτων Περιγραφή θέσης δειγματοληψίας Ημερομηνία, ώρα, περιγραφή εξοπλισμού Μεθοδολογία Οριακή τιμή αναφοράς

Μέθοδοι μέτρησης συγκεντρώσεων χημικών ουσιών Αναλυτική Απευθείας μέτρηση

Αναλυτική μέθοδος Φάση δειγματοληψίας Φάση ανάλυσης του δείγματος

Φάση δειγματοληψίας Δέσμευση ποσότητας χημικού παράγοντα με κατάλληλη κεφαλή δειγματοληψίας Μεταφορά του δείγματος σε εργαστήριο Ποσοτική & ποιοτική ανάλυση

Δειγματοληψία Απαιτεί χρήση οργάνων ανάλογα με τα φυσικο- χημικά χαρακτηριστικά της μελετούμενης ουσίας Μέρη οργάνων δειγματοληψίας  Αντλία: σύστημα αναρρόφησης αέρα (σταθερή ροή και ρυθμιζόμενη παροχή 0,1- 5 lt/min)  Κεφαλή δειγματοληψίας: σύστημα δέσμευσης του χημικού παράγοντα (φιαλίδια με ενεργό άνθρακα ή άλλο προσροφητικό υλικό, θήκες με φίλτρα μεμβράνης από υαλοβάμβακα ή εστέρες κυτταρίνης).

Δειγματοληψία τύπων χημικών ενώσεων Σκόνες: φίλτρο κυτταρίνης, ποσοτικός προσδιορισμός με «διαφορά βάρους φίλτρου» Ίνες: φίλτρο κυτταρίνης, Η/Μ Υδρογονάνθρακες: φίλτρο ή φιαλίδια ενεργού άνθρακα

Απευθείας μέτρηση Άμεσος προσδιορισμός του χημικού παράγοντα Αρχή διάθλασης πολωμένου φωτός & φασματογραφικές - χρωματογραφικές τεχνικές Ενδείκνυνται σε περιπτώσεις διαφυγής αερίων.

Βιολογικοί δείκτες Συμπληρωματική της περιβαλλοντικής παρακολούθησης είναι η βιολογική. Υλοποιείται μέσω της εκτίμησης ειδικών βιολογικών παραγόντων από δείγματα που συλλέχτηκαν από τον εργαζόμενο. Βιολογικοί δείκτες έκθεσης Βιολογικοί δείκτες αποτελέσματος