Confronto delle basi filosofiche del massimo ammissibile Concentrazioni (MAC) e Valori limite di soglia (TLV)

Il rapido sviluppo della chimica e l'ampio utilizzo di prodotti chimici richiedono specifici studi tossicologici e valutazioni dei pericoli per quanto riguarda gli effetti a lungo termine e combinati delle sostanze chimiche. La definizione di standard per i prodotti chimici nell'ambiente di lavoro viene condotta da igienisti occupazionali in molti paesi del mondo. L'esperienza in materia è stata accumulata in organizzazioni internazionali e multilaterali come l'Organizzazione Internazionale del Lavoro, l'Organizzazione Mondiale della Sanità, il Programma delle Nazioni Unite per l'Ambiente, l'Organizzazione per l'Alimentazione e l'Agricoltura e l'Unione Europea.

Molto è stato fatto in questo campo da scienziati russi e americani. Nel 1922 furono avviati in Russia studi per stabilire standard per le sostanze chimiche nell'aria delle aree di lavoro al chiuso e fu adottato il primo valore di concentrazione massima consentita (MAC) per il gas contenente zolfo. Nel 1930 furono stabiliti solo 12 valori MAC, mentre nel 1960 il loro numero raggiunse 181.

La Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH) ha iniziato i suoi lavori nel 1938 e il primo elenco dei valori limite di soglia (TLV) è stato pubblicato nel 1946 per 144 sostanze. I TLV devono essere interpretati e utilizzati solo dagli specialisti in questo campo. Se un TLV è stato inserito negli standard di sicurezza (i cosiddetti standard di consenso nazionale) e negli standard federali, diventa legale.

Attualmente sono stati adottati più di 1,500 valori MAC per l'aria sul posto di lavoro in Russia. Negli Stati Uniti sono stati raccomandati più di 550 TLV per le sostanze chimiche.

L'analisi degli standard igienici effettuata nel 1980-81 ha mostrato che 220 sostanze chimiche dell'elenco MAC (Russia) e dell'elenco TLV (Stati Uniti) presentavano le seguenti differenze: differenze da due a cinque volte sono state riscontrate in 48 sostanze (22%), 42 le sostanze presentavano differenze da cinque a dieci volte e il 69% delle sostanze (31%) presentava differenze superiori a dieci volte. Il dieci per cento dei TLV raccomandati era 50 volte superiore ai valori MAC per le stesse sostanze. I valori MAC, a loro volta, erano superiori ai TLV per 16 sostanze.

La più grande divergenza di standard si verifica nella classe degli idrocarburi clorurati. L'analisi dell'elenco TLV adottato nel 1989-90 ha mostrato una tendenza verso una riduzione dei TLV precedentemente raccomandati rispetto ai valori MAC per gli idrocarburi clorurati e alcuni solventi. Le differenze tra i TLV e i MAC per la maggior parte degli aerosol metallici, dei metalloidi e dei loro composti erano insignificanti. Anche le divergenze per i gas irritanti erano lievi. I TLV per piombo, manganese e tellurio confrontati con i loro analoghi MAC erano in disaccordo rispettivamente di 15, 16 e 10 volte. Le differenze per l'aldeide acetica e la formaldeide erano le più estreme, rispettivamente di 36 e 6 volte. In generale, i valori MAC adottati in Russia sono inferiori ai TLV consigliati negli Stati Uniti.

Queste divergenze sono spiegate dai principi utilizzati nello sviluppo degli standard igienici nei due paesi e dal modo in cui questi standard vengono applicati per proteggere la salute dei lavoratori.

Un MAC è uno standard igienico utilizzato in Russia per indicare una concentrazione di una sostanza nociva nell'aria del posto di lavoro che non causerà, nel corso del lavoro per otto ore al giorno o per qualsiasi altro periodo di tempo (ma non più di 41 ore settimanali per tutta la vita lavorativa di un individuo), qualsiasi malattia o deviazione dello stato di salute rilevabile dai metodi di indagine disponibili, durante la vita lavorativa o durante la vita successiva delle generazioni presenti e successive. Pertanto, il concetto utilizzato per definire il MAC non consente alcun effetto negativo su un lavoratore o sulla sua progenie. Il MAC è una concentrazione sicura.

Un TLV è la concentrazione (in aria) di un materiale a cui maggior parte i lavoratori possono essere esposti quotidianamente senza effetti negativi. Questi valori sono stabiliti (e rivisti annualmente) dall'ACGIH e sono concentrazioni ponderate nel tempo per una giornata lavorativa di sette o otto ore e una settimana lavorativa di 40 ore. Per la maggior parte dei materiali il valore può essere superato, in una certa misura, a condizione che vi siano periodi compensativi di esposizione al di sotto del valore durante la giornata lavorativa (o in alcuni casi la settimana). Per alcuni materiali (principalmente quelli che producono una risposta rapida) il limite è indicato come concentrazione massimale (cioè una concentrazione massima consentita) che non dovrebbe mai essere superata. L'ACGIH afferma che i TLV dovrebbero essere usati come guide nel controllo dei rischi per la salute e non sono linee sottili tra concentrazioni sicure e pericolose, né sono un indice relativo di tossicità.

La definizione di TLV contiene anche il principio di inammissibilità dell'impatto dannoso. Tuttavia, non copre tutta la popolazione attiva, ed è ammesso che una piccola percentuale di lavoratori possa manifestare alterazioni dello stato di salute o addirittura patologie professionali. Pertanto i TLV non sono sicuri per tutti i lavoratori.

Secondo gli esperti dell'ILO e dell'OMS, queste divergenze sono il risultato di diversi approcci scientifici a una serie di fattori correlati tra cui la definizione di un effetto nocivo per la salute. Pertanto, diversi approcci iniziali per il controllo dei pericoli chimici portano a diversi principi metodologici, i cui punti essenziali sono presentati di seguito.

I principi fondamentali della definizione degli standard igienici per le sostanze pericolose nell'aria dei luoghi di lavoro in Russia rispetto a quelli negli Stati Uniti sono riassunti nella tabella 1. Di particolare importanza è il concetto teorico della soglia, la differenza fondamentale tra il russo e l'americano specialisti che sono alla base dei loro approcci alla definizione degli standard. La Russia accetta il concetto di una soglia per tutti i tipi di effetti pericolosi delle sostanze chimiche.

Tabella 1. Un confronto di alcune basi ideologiche per gli standard russi e americani

Tuttavia, il riconoscimento di una soglia per alcune tipologie di effetti richiede la distinzione tra effetti pregiudizievoli e non pregiudizievoli prodotti dalle sostanze chimiche. Di conseguenza, la soglia degli effetti malsani stabilita in Russia è la concentrazione minima (dose) di una sostanza chimica che provoca cambiamenti oltre i limiti delle risposte adattative fisiologiche o produce patologie latenti (temporaneamente compensate). Inoltre, vengono utilizzati vari criteri statistici, metabolici e tossicocinetici degli effetti avversi delle sostanze chimiche per distinguere tra i processi di adattamento fisiologico e compensazione patologica. Cambiamenti patomorfologici e sintomi narcotici della compromissione precoce sono stati suggeriti negli Stati Uniti per l'identificazione di effetti dannosi e non dannosi. Significa che sono stati scelti metodi più sensibili per la valutazione della tossicità in Russia rispetto a quelli negli Stati Uniti. Questo, quindi, spiega i livelli generalmente inferiori di MAC rispetto ai TLV. Quando i criteri di rilevamento degli effetti nocivi e non dannosi delle sostanze chimiche sono vicini o praticamente coincidono, come nel caso dei gas irritanti, le differenze negli standard non sono così significative.

L'evoluzione della tossicologia ha messo in pratica nuovi metodi per l'identificazione di alterazioni minori nei tessuti. Questi sono l'induzione enzimatica nel tessuto epatico reticolare endoplastico liscio e l'ipertrofia reversibile del fegato. Questi cambiamenti possono comparire dopo l'esposizione a basse concentrazioni di molte sostanze chimiche. Alcuni ricercatori le considerano reazioni adattative, mentre altri le interpretano come menomazioni precoci. Oggi, uno dei compiti più difficili della tossicologia è ottenere dati che mostrino se i disturbi enzimatici, i disturbi del sistema nervoso e i cambiamenti nelle risposte comportamentali siano il risultato di funzioni fisiologiche deteriorate. Ciò consentirebbe di prevedere menomazioni più gravi e/o irreversibili in caso di esposizione a lungo termine a sostanze pericolose.

Particolare enfasi è posta sulle differenze nella sensibilità dei metodi utilizzati per stabilire MAC e TLV. Si è scoperto che metodi molto sensibili di riflessi condizionati applicati agli studi sul sistema nervoso in Russia sono la causa principale delle divergenze tra i MAC e i TLV. Tuttavia, l'uso di questo metodo nel processo di standardizzazione igienica non è obbligatorio. Per lo sviluppo di uno standard igienico vengono normalmente utilizzati numerosi metodi di diversa sensibilità.

Numerosi studi condotti negli Stati Uniti in relazione alla fissazione dei limiti di esposizione sono volti ad esaminare la trasformazione dei composti industriali nel corpo umano (vie di esposizione, circolazione, metabolismo, rimozione, ecc.). Anche i metodi di analisi chimica utilizzati per stabilire i valori di TLV e MAC causano divergenze a causa delle loro diverse selettività, accuratezza e sensibilità. Un elemento importante solitamente preso in considerazione dall'OSHA nel processo di standardizzazione negli Stati Uniti è la “tecnicamente raggiungibile” di uno standard da parte dell'industria. Di conseguenza, alcuni standard sono raccomandati sulla base delle concentrazioni più basse attualmente esistenti.

I valori MAC in Russia sono stabiliti sulla base della prevalenza delle caratteristiche medico-biologiche, mentre la raggiungibilità tecnologica di uno standard è praticamente ignorata. Ciò spiega in parte valori MAC più bassi per alcune sostanze chimiche.

In Russia i valori MAC vengono valutati in studi tossicologici prima che una sostanza sia autorizzata per uso industriale. Un livello provvisorio di esposizione sicura viene stabilito durante la sintesi di laboratorio di una sostanza chimica. Il valore MAC viene stabilito dopo gli esperimenti sugli animali, nella fase di progettazione del processo industriale. La correzione del valore MAC viene effettuata dopo la valutazione delle condizioni di lavoro e della salute dei lavoratori quando la sostanza è utilizzata nell'industria. La maggior parte dei livelli di esposizione sicuri in Russia sono stati raccomandati dopo esperimenti su animali.

Negli Stati Uniti viene stabilito uno standard definitivo dopo che una sostanza chimica è stata introdotta nell'industria, perché i valori dei livelli di esposizione ammissibili si basano sulla valutazione della salute. Finché permarranno le differenze di principio tra MAC e TLV, è improbabile che si possa prevedere la convergenza di questi standard nel prossimo futuro. Tuttavia, c'è una tendenza alla riduzione di alcuni TLV che rende ciò non così impossibile come potrebbe sembrare.

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