Szacowanie ryzyka zdrowotnego

w warunkach na substancje

chemiczne

Andrzej Kunt

Wykład XVII

Szacowanie ryzyka zdrowotnego w warunkach na

substancje chemiczne



Stale powiększające się zanieczyszczenie środowiska naturalnego
czynnikami chemicznymi budzi obawy dotyczące stanu zdrowia
populacji ludzkich. Spowodowało to konieczność opracowania
obiektywnych metod oceny ryzyka zdrowotnego związanego z
narażeniem na substancje chemiczne.



Zagrożenie (ang. hazard) jest potencjalną, zdefiniowaną jakościowo,
możliwością spowodowania szkodliwego skutku zdrowotnego przez
dany czynnik chemiczny.



Ryzyko (ang. risk) to prawdopodobieństwo wystąpienia określonych
skutków zdrowotnych w wyniku narażenia na dany czynnik szkodliwy.
Ilościowo wyrażane jest jako wartość liczbowa w przedziale od 0 do 1.



Szacowanie ryzyka zdrowotnego (ang. risk assessment) jest procedurą
opartą na naukowym, systematycznym, wieloetapowym
postępowaniu umożliwiającym określenie skutków zdrowotnych u
ludzi w wyniku narażenia na dany czynnik szkodliwy.

Powszechnie przyjęta procedura szacowania ryzyka składa się
z następujących etapów:



1) identyfikacji zagrożenia,



2) oceny zależności dawka—odpowiedź,



3) oszacowania wielkości narażenia,



4) charakterystyki ryzyka.



Identyfikacja zagrożenia ma na celu zbieranie i ocenę danych
na temat możliwości wywołania szkodliwych efektów
zdrowotnych przez daną substancję lub preparat chemiczny.

Do oceny zagrożenia niezbędne są informacje dotyczące:



1) właściwości fizykochemicznych (stan skupienia, temp. wrzenia,
temp. topnienia, gęstość właściwa, prężność par, rozpuszczalność w
wodzie i rozpuszczalnikach organicznych),



2) dróg wchłaniania (wziewna, skórna, pokarmowa),



3) rodzaju ekspozycji (sporadyczna, ciągła, przerywana),



4) losów w organizmie, zwłaszcza biotransformacji (czy w wyniku
przemian powstaje mniej lub bardziej toksyczny metabolit),



5) określenia skutków zdrowotnych, które mogą być wynikiem
narażenia na określoną substancję,



6) wyników badań przeprowadzonych na zwierzętach i ludziach.



Wstępnym etapem oceny ryzyka zdrowotnego jest jakościowe
określenie rodzaju efektów biologicznych, które mogą występować u
ludzi w określonych warunkach narażenia środowiskowego. W
klasyfikacji jakościowych zagrożeń zdrowotnych wyróżnia się
najczęściej następujące skutki działania: żrące, drażniące,



Do rakotwórczych substancji chemicznych stosowana jest dodatkowo
klasyfikacja opracowana przez Światową Agencję Badań nad Rakiem
(IARC). Zgodnie z jej zaleceniem substancje kancerogenne dzieli się
na następujące grupy:



Grupa 1 - czynniki rakotwórcze dla ludzi. Obejmuje czynniki, dla
których istnieje wystarczający dowód rakotwórczego działania u ludzi.



Grupa 2A - czynniki prawdopodobnie rakotwórcze dla ludzi. Obejmuje
czynniki, dla których istnieje ograniczony dowód działania
rakotwórczego u ludzi i wystarczający dowód działania rakotwórczego
u zwierząt doświadczalnych.



Grupa 2B - czynniki przypuszczalnie rakotwórcze dla ludzi. Obejmuje
czynniki, dla których istnieje ograniczony dowód działania
rakotwórczego u ludzi przy braku wystarczającego dowodu
rakotwórczości u zwierząt doświadczalnych bądź czynniki, dla których
istnieje niewystarczający dowód działania rakotwórczego u ludzi, ale
istnieje wystarczający dowód rakotwórczości u zwierząt
doświadczalnych.



Grupa 3 - czynniki nie mogą być klasyfikowane pod względem
działania rakotwórczego dla ludzi. Obejmuje czynniki, które nie mogą
być zaliczone do żadnej innej grupy.



Grupa 4- czynniki prawdopodobnie nierakotwórcze dla ludzi. Obejmuje
czynniki, dla których istnieje dowód sugerujący brak działania
rakotwórczego u ludzi i zwierząt doświadczalnych.



Ocena zależności dawka - odpowiedź. Należy określić zależność
między dawką lub stężeniem substancji toksycznej a częstością lub
nasileniem występowania określonego biologicznego efektu działania
w narażonej populacji.



Skutkiem działania substancji chemicznej mogą być różne efekty
szkodliwe. Zazwyczaj jest ich tym więcej i występują w tym większym
nasileniu, im większe jest narażenie. W celu szacowania ryzyka bierze
się pod uwagę krytyczny efekt zdrowotny, czyli efekt szkodliwy,
występujący przy najmniejszym narażeniu.



Krytyczny efekt zdrowotny może mieć charakter progowy lub
bezprogowy.



Z efektem progowym mamy do czynienia wtedy, gdy można określić
dawkę lub stężenie substancji, poniżej którego nie występują szkodliwe
skutki zdrowotnej Możliwość istnienia dawki progowej można
teoretycznie uzasadnić istnieniem fizjologicznych mechanizmów
adaptacyjnych i naprawczych organizmu, które po przekroczeniu
pewnego poziomu narażenia przestają odgrywać swoją rolę. W
przypadku efektu progowego celem postępowania w procedurze
szacowania ryzyka jest ustalenie wielkości dopuszczalnego narażenia.



W przypadku efektu bezprogowego nawet najmniejsze narażenie może
spowodować ujemny skutek zdrowotny. Według aktualnego stanu wiedzy
takie skutki może spowodować minimalne narażenie na substancje
genotoksyczne. Najczęściej obserwowanym bezprogowym krytycznym
efektem zdrowotnym jest działanie rakotwórcze.



Ocena narażenia obejmuje ustalenie wielkości i charakteru populacji
narażonej na daną substancję chemiczną oraz określenie wielkości i czasu
narażenia. Celem tego etapu procedury szacowania ryzyka jest ustalenie
wielkości dawki pobranej.



Narażenie (ekspozycja) jest funkcją iloczynu ilości substancji (dawka,
stężenie) i czasu jej oddziaływania. Jest procesem, w toku którego dochodzi
do przenikania do organizmu czynników fizycznych lub wchłaniania
czynników chemicznych. Proces oceny narażenia można podzielić na 3
podetapy:



• Ustala się miejsce narażenia, a więc wielkość obszaru, na którym istnieje
narażenie na daną substancję chemiczną, z uwzględnieniem jego cech
topograficznych, klimatycznych, meteorologicznych, hydrologicznych itp.
Następnie określa się wielkość populacji i jej charakterystykę (jej strukturę
pod względem wieku, płci, względów zdrowotnych, przebywania okresowego
lub stałego na danym terenie), z uwzględnieniem informacji dotyczących
grup szczególnie wrażliwych.



• Przeprowadza się identyfikację szlaków narażenia danej populacji, która
polega na ustaleniu źródeł zanieczyszczenia środowiska, nośników (mediów)
zanieczyszczeń chemicznych (powietrze, woda, gleba, żywność), określeniu
punktów kontaktu człowieka z zanieczyszczeniami oraz ich dróg wchłaniania.



• Określa się wielkość ekspozycji na danym szlaku narażenia i szacuje
wielkość ogólnego narażenia (na wszystkich szlakach).



Obliczenie wielkości dawki pobranej na danym szlaku narażenia
przeprowadza się na podstawie wzoru:



D = C(N • F • T) (W • AT)



gdzie:



D - dawka pobrana substancji (w mg/kg masy ciała/dzień)



C - średnie stężenie substancji w danym nośniku w okresie
narażenia (np. mg/dm

3

wody, mg/m

3

powietrza),



N - ilość nośnika danej substancji chemicznej, na którą człowiek
narażony jest w określonym czasie (dzienne spożycie wody - 2
dm

3

; dzienna wentylacja płuc - 20 m

3

),



F - częstość narażenia (w minutach, godzinach, dniach/rok),



T - okres narażenia w latach,



W - masa ciała w kg (np. 70 kg dla dorosłego mężczyzny),



AT - okres (w dniach), dla którego dokonuje się uśrednienia (np. dla
działania rakotwórczego cały okres życia 70 lat x 365 dni).



Charakterystyka ryzyka jest etapem, w którym dokonuje się
podsumowania oceny zagrożenia i narażenia na substancje chemiczne
obecne w środowisku. Pozwala on na liczbową ocenę
prawdopodobieństwa wystąpienia określonego efektu zdrowotnego.



Przy ocenie ryzyka używa się różnych pojęć związanych z granicznym
poziomem narażenia:



Poziom niewywołujący działania (NOEL, no-observed-effect level).
Najwyższy poziom narażenia, przy którym nie stwierdza się istotnego
statystycznie lub biologicznie zwiększenia częstości jakichkolwiek
efektów w grupie narażonej w porównaniu z grupą kontrolną.



Poziom niewywołujący efektów szkodliwych (NOAEL, no-observed-
adverse-effect level). Najwyższy poziom narażenia, przy którym nie
stwierdza się istotnego statystycznie lub biologicznie zwiększenia
częstości lub nasilenia efektów szkodliwych w grupie narażonej w
porównaniu do grupy kontrolnej.



Najniższy obserwowany poziom działania szkodliwego (LOAEL, lowest-
observed-adverse-effect level). Najniższy poziom narażenia, przy
którym występuje statystycznie lub biologicznie istotny wzrost
częstości występowania efektów szkodliwych lub ich nasilenia w
grupie narażonej w porównaniu do grupy kontrolnej.



Z interakcji nauki i prawa powstało określenie akceptowanego poziomu
ryzyka.



Ryzyko akceptowane nie jest synonimem bezpieczeństwa, ale wyrazem
wynegocjowanej umowy między zainteresowanymi stronami. Akceptowane
ryzyko zależy również od poziomu cywilizacyjnego danego społeczeństwa. Im
jest on wyższy, tym niższy poziom akceptowanego ryzyka. Natomiast w
krajach o niskim standardzie życia społeczeństwo przedkłada korzyści
wynikające ze stosowania substancji chemicznych (zysk, miejsca pracy) nad
niekorzystne efekty zdrowotne wywołane ich użytkowaniem.



Ważnym problemem związanym z określeniem zagrożeń i ryzyka dla zdrowia
stwarzanego przez substancje chemiczne jest informowanie o ryzyku (ang.
risk communication). Termin ten obejmuje zasady i metody zaadaptowane z
socjologii, psychologii, nauki o mediach, które są wykorzystywane przez
pracodawców i administrację państwową w celu właściwego przekazywania
uzasadnionych informacji o realnych zagrożeniach i ryzyku.



Niewłaściwe przekazywanie tych informacji może prowadzić u ludzi
narażonych do poczucia znacznego zagrożenia zdrowia, wywoływania reakcji
stresowych, nawet do wytworzenia paniki.

Dziękuję za uwagę