Zdrowie środowiskowe – wykład 2
Dzieci a zagrożenie czynnikami środowiskowymi cd
Większa wrażliwość dzieci od dorosłych na czynniki środowiskowe wynika z: Uwarunkowań fizjologicznych
Odmiennych warunków narażenia
Ekspozycja na szkodliwe czynniki środowiskowe rozpoczyna się w okresie prenatalnym; Barierę łożyskową łatwo pokonują związki:
Małocząsteczkowe (np. tlenek węgla)
Lipofilne (etanol, metyl ortęć, węglowodory aromatyczne)
Niektóre pierwiastki (np. ołów).
Pierwsze lata okresu postnatalnego – intensywny rozwoju i dojrzewanie wielu układów (nerwowego, hormonalnego, immunologicznego);
Szybszy metabolizm i większa wentylacja minutowa – większe narażenie (na jednostkę masy ciała) na zanieczyszczenie powietrza.
Większe jednostkowe pobieranie zanieczyszczonej żywności i płynów; Jelitowe wchłanianie pewnych substancji(np. ołowiu) jest wyższe u dzieci niż u dorosłych;
Ryzyko
Ryzyko – prawdopodobieństwo wystąpienia określonych (niepożądanych) skutków zdrowotnych w wyniku narażenia na określony czynnik szkodliwy.
Ilościowe ryzyko jest liczbą niemianowaną z przedziału (0,1) (w epidemiologii wyrażane w
%)
Rodzaje ryzyka:
faktyczne (dane epidemiologiczne)
potencjalne, przewidywane (ocena ryzyka zdrowotnego)
postrzegane (zarządzanie ryzykiem, komunikowanie o ryzyku)
Czynniki ryzyka w środowisku
Czynniki fizyczne, chemiczne, biologiczne:
toksyczne
mutagenne
rakotwórcze
teratogenne
Substancje obce, które nie występują w naturalnych przemianach komórkowych to ksenobiotyki.
Wnikają do organizmu ze środowiska przez skórę, układ pokarmowy i oddechowy.
Opracowali: Iwona Łamek, Marcin Przybyła 1
Ksenobiotyki
Ksenobiotyk – obcy (menos)
Ksenobiotyk – każda substancja nie będąca naturalnym składnikiem żywego organizmu (np.
dioksyny)
substancja egzogenna
materiał antropogeny o strukturze nie występującej w przyrodzie, do których organizmy nie przystosowały się na drodze ewolucji.
Dioksyny
Dioksyny – zbiorcza nazwa dla ponad 200 związków chemicznych z grupy chlorowanych węglowodorów.
Najbardziej toksyczna dioksyna – tetrachlorodibenzodioksyna – TCDD
Zalicza się do najgroźniejszych substancji skażających środowisko Jej toksyczność porównywalna jest z toksynami tężca (Clostridium teteni) Związek ten jest ok. 10 tysięcy razy bardziej toksyczny od cyjanku potasu.
Wartość tolerowanego dziennego pobrania (TDI) dioksyn: 1-4 ng/mg masy ciała.
Etapy oceny ryzyka:
1) identyfikacja zagrożenia
2) ocena narażenia
3) ocena dawka-reakcja
4) charakterystyka ryzyka
1*) Identyfikacja zagrożenia
Identyfikacja szkodliwych substancji w powietrzu, wodzie pitnej i glebie.
Rozkład zawartości szkodliwych substancji jako funkcja odległości od źródła emisji.
Ocena mobilności danej substancji w mediach środowiskowych, jej biodostępności.
Ocena kumulowania się substancji w organizmach żywych – charakterystyka toksykologiczna warzyw i owoców oraz produktów zwierzęcych wytwarzanych na skażonym terenie.
Czy dane czynnik stanowi zagrożenie dla zdrowia?
Klasyfikacja zagrożenia:
1) Skala czasowa manifestacji skutków działania czynnika:
ostra
podostra
przewlekła
2) Efekt biologiczny:
działanie rakotwórcze
działanie nie rakotwórcze (toksyczne)
3) Organy docelowe (krytyczne):
nerki
płuca
wątroba
układ krwiotwórczy
Opracowali: Iwona Łamek, Marcin Przybyła 2
Narząd krytyczny (układ, narząd, tkanka)
Pierwszy osiąga stężenie krytyczne substancji toksycznej w określonych warunkach narażenia.
Najwcześniej występuje w nim efekty działania toksycznego
Zależy od rodzaju ekspozycji (ostra, przewlekła), drogi wchłaniania i gatunku.
Np. W zatruciu rtęcią – „narząd krytyczny” – układ nerwowy.
2*) Ocena narażenia
Narażenie – kontakt czynnika chemicznego, fizycznego lub biologicznego z organizmem (płuca, przewód pokarmowy, skóra, błony śluzowe)
Elementy narażenia:
źródło zanieczyszczenia
receptor – wrażliwy osobnik/populacja
drogi narażenia
Eliminacja jednego z trzech elementów likwiduje narażenie.
Podstawową oceny narażenia jest określenie dawki pobranej.
Dawka pobrania – ilość substancji szkodliwej, z którą styka się organizm na danej drodze narażenia (inhalacyjnej, pokarmowej, wchłaniania przez skóre) w ciągu doby (mg/kg/dobę) Oszacowanie dawki pobranej
I = C x (K x CK) / (MC x T)
I – dawka pobrana [mg/(d kg mc)]
C – średnie stężenie substancji w danym medium środowiskowym [mg/l], mg/m³], [mg/kg]
K – wielkość dobowa kontaktu
Dobowe spożycie wody pitnej [l/dobe]
Dobowa wentylacja płuc [m³/dobę]
CK – częstotliwość i czas trwania kontaktu
MC – średnia masa ciała
T – okres uśrednienia (przyjmowany jako 70 lat – tzw. całożyciowe przewlekłe narażenie) Dawka wchłonięta [mg/kg/dzień]
Iloczyn dawki pobranej i współczynnika wchłaniania (AF) danej substancji Wartość współczynników dla substancji:
wchłoniętych przez przewód pokarmowy
AF = 0,1-1,0
dla inhalacji drogi narażenia
AF = 0,75 – 1,0
Czynniki decydujące o wielkości wchłoniętej dawki substancji szkodliwej: czas trwania narażenia
częstotliwość narażenia
właściwości fizyczne i chemiczne substancji
wrażliwość osobnicza
3*) Zależność dawka-reakcja (odpowiedź)
Ilościowy opis reakcji na bodziec
Punkt wyjścia dla oceny ryzyka
Opracowali: Iwona Łamek, Marcin Przybyła 3
Źródła informacji:
doświadczalne modele zwierzęce – pośrednie oszacowanie ryzyka narażenia człowieka
badania epidemiologiczne (narażenie zawodowe): polegające na obserwacji rekcji pewnej populacji ludzkiej na określone czynniki środowiska.
Bezpośrednie oszacowanie ryzyka narażenia człowieka.
1. Substancje progowe (toksyczne)
2. Substancje bezprogowe (rakotwórcze)
- jedynie zerowe narażenie daje zerowe ryzyko
Próg – poziom narażenia, poniżej którego odpowiedź toksyczna jest znikoma.
Substancje o działaniu toksycznym posiadają pewien próg stężenia, poniżej którego mechanizmy obronne chronią organizm przed negatywnymi skutkami działania.
Próg ten ilościowo opisuje tzw. NOAEL – poziom braku obserwowalnych efektów szkodliwych.
W przypadku substancji rakotwórczych nie ma bezpiecznego progu narażenia.
Substancje toksyczne
Substancje toksyczne – związki chemiczne, których pobranie/spożycie wywołuje objawy patologiczne.
Substancje:
szkodliwe (pobrane w ilości 200-2000 mg/kg mc. wywołują objawy patologiczne) toksyczne (25-200 mg/kg mc)
silnie toksyczne (poniżej 25mg/kg mc.)
Dawki stosowane w ocenie ryzyka
NOAEL – Najwyższa Dawka o Niewidocznych Skutkach zdrowotnych (No Observed Adverse Effect Level)
najwyższa dawka/stężenie substancji, przy podaniu której nie obserwuje się niekorzystnego efektu jej działania
LOAEL – Najniższa dawka Ujawnienia Zatrucia (Lowest Observed Adverse Effect Level)
Najniższa dawka/stężenie substancji, przy podaniu której obserwuje się skutki szkodliwego działania.
Opracowali: Iwona Łamek, Marcin Przybyła 4