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