A epidemiologia envolve medir a ocorrência de doenças e quantificar associações entre doenças e exposições.

Medidas de Ocorrência da Doença

A ocorrência da doença pode ser medida por frequências (conta) mas é melhor descrito por taxas, que são compostos por três elementos: o número de pessoas afetadas (numerador), o número de pessoas na população de origem ou base (ou seja, a população em risco) de onde vêm as pessoas afetadas e o período de tempo coberto. O denominador da taxa é o total de tempo-pessoa experimentado pela população de origem. As taxas permitem comparações mais informativas entre populações de tamanhos diferentes do que apenas contagens. Risco, a probabilidade de um indivíduo desenvolver uma doença dentro de um período de tempo especificado, é uma proporção, variando de 0 a 1, e não uma taxa per se. Taxa de ataque, a proporção de pessoas em uma população que são afetadas dentro de um período de tempo especificado, é tecnicamente uma medida de risco, não uma taxa.

A morbidade específica da doença inclui incidência, que se refere ao número de pessoas recém-diagnosticadas com a doença de interesse. predomínio refere-se ao número de casos existentes. Mortalidade refere-se ao número de pessoas que morrem.

Incidência é definido como o número de novos casos diagnosticados dentro de um período de tempo especificado, enquanto o taxa de incidência é esse número dividido pelo total de tempo-pessoa experimentado pela população de origem (tabela 1). Para o câncer, as taxas geralmente são expressas como taxas anuais por 100,000 pessoas. As taxas para outras doenças mais comuns podem ser expressas por um número menor de pessoas. Por exemplo, as taxas de defeitos congênitos geralmente são expressas por 1,000 nascidos vivos. Incidência cumulativa, a proporção de pessoas que se tornam casos dentro de um período de tempo especificado, é uma medida de risco médio para uma população. 

Tabela 1. Medidas de ocorrência da doença: População hipotética observada por um período de cinco anos

*Para simplificar os cálculos, este exemplo pressupõe que todas as mortes ocorreram no final do período de cinco anos, de modo que todas as 100 pessoas da população permaneceram vivas durante os cinco anos completos.

predomínio inclui prevalência pontual, o número de casos de doença em um ponto no tempo, e prevalência de período, o número total de casos de uma doença conhecida por ter existido em algum momento durante um período especificado.

Mortalidade, que diz respeito a óbitos e não a casos recém-diagnosticados de doenças, reflete fatores que causam doenças, bem como fatores relacionados à qualidade da assistência médica, como triagem, acesso a assistência médica e disponibilidade de tratamentos eficazes. Consequentemente, os esforços de geração de hipóteses e a pesquisa etiológica podem ser mais informativos e fáceis de interpretar quando baseados na incidência e não nos dados de mortalidade. No entanto, os dados de mortalidade geralmente estão mais prontamente disponíveis em grandes populações do que os dados de incidência.

O termo índice de mortalidade é geralmente aceito para significar a taxa de mortes por todas as causas combinadas, enquanto taxa de mortalidade é a taxa de mortalidade por uma causa específica. Para uma determinada doença, o taxa de letalidade (tecnicamente uma proporção, não uma taxa) é o número de pessoas que morreram da doença durante um período de tempo especificado dividido pelo número de pessoas com a doença. O complemento da taxa de letalidade é o taxa de sobrevivência. A taxa de sobrevivência de cinco anos é uma referência comum para doenças crônicas como o câncer.

A ocorrência de uma doença pode variar entre subgrupos da população ou ao longo do tempo. Uma medida de doença para uma população inteira, sem consideração de quaisquer subgrupos, é chamada de taxa bruta. Por exemplo, uma taxa de incidência para todas as faixas etárias combinadas é uma taxa bruta. As taxas para as faixas etárias individuais são as taxas específicas de idade. Para comparar duas ou mais populações com diferentes distribuições de idade, ajustado por idade (ou, padronizada por idade) as taxas devem ser calculadas para cada população multiplicando cada taxa específica por idade pela porcentagem da população padrão (por exemplo, uma das populações em estudo, a população dos EUA em 1970) nessa faixa etária e, em seguida, somando todas as faixas etárias para produzir uma taxa global ajustada à idade. As taxas podem ser ajustadas para outros fatores além da idade, como raça, sexo ou tabagismo, se as taxas específicas da categoria forem conhecidas.

A vigilância e avaliação de dados descritivos podem fornecer pistas sobre a etiologia da doença, identificar subgrupos de alto risco que podem ser adequados para programas de intervenção ou triagem e fornecer dados sobre a eficácia de tais programas. Fontes de informação que têm sido usadas para atividades de vigilância incluem certidões de óbito, registros médicos, registros de câncer, registros de outras doenças (por exemplo, registros de defeitos congênitos, registros de doenças renais em estágio terminal), registros de exposição ocupacional, registros de seguro de saúde ou invalidez e acidentes de trabalho registros.

Medidas de Associação

A epidemiologia tenta identificar e quantificar os fatores que influenciam a doença. Na abordagem mais simples, a ocorrência da doença entre pessoas expostas a um fator suspeito é comparada à ocorrência entre pessoas não expostas. A magnitude de uma associação entre exposição e doença pode ser expressa tanto em absoluto or relativo termos. (Veja também "Estudo de Caso: Medidas").

Os efeitos absolutos são medidos por diferenças de taxa e diferenças de risco (mesa 2). UMA diferença de taxa é uma taxa menos uma segunda taxa. Por exemplo, se a taxa de incidência de leucemia entre trabalhadores expostos ao benzeno é de 72 por 100,000 pessoas-ano e a taxa entre trabalhadores não expostos é de 12 por 100,000 pessoas-ano, então a diferença de taxa é de 60 por 100,000 pessoas-ano. UMA diferença de risco é uma diferença em riscos ou incidência cumulativa e pode variar de -1 a 1. 

Tabela 2. Medidas de associação para um estudo de coorte

Diferença de taxa (RD) = 500/100,000 - 250/100,000

= 250/100,000 por ano

(146.06/100,000 - 353.94/100,000)*

Razão de taxa (ou risco relativo) (RR) =  

Risco atribuível no exposto (AR_e) = 100/20,000 - 200/80,000

= 250/100,000 por ano

Percentagem de risco atribuível nos expostos (AR_e%) =

 Risco atribuível da população (PAR) = 300/100,000 - 200/80,000

= 50/100,000 por ano

Percentagem de risco atribuível à população (PAR%) =

 * Entre parênteses, intervalos de confiança de 95% calculados usando as fórmulas nas caixas.

efeitos relativos baseiam-se em índices de taxas ou medidas de risco, em vez de diferenças. UMA razão da taxa é a razão de uma taxa em uma população para a taxa em outra. A razão de taxas também tem sido chamada de proporção de risco, risco relativo, taxa relativa e incidência (ou mortalidade) razão da taxa. A medida é adimensional e varia de 0 a infinito. Quando a taxa em dois grupos é semelhante (ou seja, não há efeito da exposição), o razão da taxa é igual à unidade (1). Uma exposição que aumentasse o risco renderia uma razão de taxas maior que a unidade, enquanto um fator de proteção renderia uma razão entre 0 e 1. O excesso de risco relativo é o risco relativo menos 1. Por exemplo, um risco relativo de 1.4 também pode ser expresso como um excesso de risco relativo de 40%.

Nos estudos de caso-controle (também chamados de estudos de caso-referente), são identificadas pessoas com doença (casos) e pessoas sem doença (controles ou referentes). Exposições passadas dos dois grupos são comparadas. As chances de ser um caso exposto são comparadas às chances de ser um controle exposto. Contagens completas das populações de origem de pessoas expostas e não expostas não estão disponíveis, portanto, as taxas de doenças não podem ser calculadas. Em vez disso, os casos expostos podem ser comparados aos controles expostos pelo cálculo de chances relativas, Ou o odds ratio (Tabela 3). 

Tabela 3. Medidas de associação para estudos de caso-controle: Exposição ao pó de madeira e adenocarcinoma da cavidade nasal e seios paranasais

Probabilidades relativas (razão de chances) (OR) =

Percentagem de risco atribuível nos expostos () =

Percentagem de risco atribuível à população (PAR%) =

onde = proporção de controles expostos = 55/195 = 0.28

* Entre parênteses, intervalos de confiança de 95% calculados usando as fórmulas na caixa no verso.

Fonte: Adaptado de Hayes et al. 1986.

Medidas relativas de efeito são usadas com mais frequência do que medidas absolutas para relatar a força de uma associação. Medidas absolutas, no entanto, podem fornecer uma melhor indicação do impacto de uma associação na saúde pública. Um pequeno aumento relativo em uma doença comum, como doença cardíaca, pode afetar mais pessoas (grande diferença de risco) e ter mais impacto na saúde pública do que um grande aumento relativo (mas pequena diferença absoluta) em uma doença rara, como angiossarcoma do fígado.

Teste de significância

O teste de significância estatística geralmente é realizado em medidas de efeito para avaliar a probabilidade de que o efeito observado seja diferente da hipótese nula (ou seja, nenhum efeito). Embora muitos estudos, particularmente em outras áreas da pesquisa biomédica, possam expressar importância por valores p, estudos epidemiológicos geralmente apresentam intervalos de confiança (CI) (também chamado Limites de confiança). Um intervalo de confiança de 95%, por exemplo, é uma faixa de valores para a medida de efeito que inclui a medida estimada obtida a partir dos dados do estudo e aquela que tem 95% de probabilidade de incluir o valor verdadeiro. Valores fora do intervalo são considerados improváveis ​​de incluir a verdadeira medida do efeito. Se o IC para uma razão de taxas incluir a unidade, não haverá diferença estatisticamente significativa entre os grupos que estão sendo comparados.

Os intervalos de confiança são mais informativos do que os valores-p sozinhos. O tamanho de um valor-p é determinado por um ou ambos os dois motivos. Ou a medida de associação (por exemplo, razão de taxa, diferença de risco) é grande ou as populações em estudo são grandes. Por exemplo, uma pequena diferença nas taxas de doença observadas em uma grande população pode produzir um valor-p altamente significativo. As razões para o grande valor-p não podem ser identificadas apenas pelo valor-p. Os intervalos de confiança, no entanto, nos permitem separar os dois fatores. Primeiro, a magnitude do efeito é perceptível pelos valores da medida do efeito e pelos números incluídos no intervalo. Taxas de risco maiores, por exemplo, indicam um efeito mais forte. Em segundo lugar, o tamanho da população afeta a largura do intervalo de confiança. Populações pequenas com estimativas estatisticamente instáveis ​​geram intervalos de confiança mais amplos do que populações maiores.

O nível de confiança escolhido para expressar a variabilidade dos resultados (a “significância estatística”) é arbitrário, mas tradicionalmente tem sido de 95%, o que corresponde a um p-valor de 0.05. Um intervalo de confiança de 95% tem 95% de probabilidade de conter a verdadeira medida do efeito. Outros níveis de confiança, como 90%, são usados ​​ocasionalmente.

As exposições podem ser dicotômicas (por exemplo, expostas e não expostas) ou podem envolver muitos níveis de exposição. As medidas de efeito (ou seja, resposta) podem variar de acordo com o nível de exposição. avaliando resposta à exposição relações é uma parte importante da interpretação dos dados epidemiológicos. O análogo à exposição-resposta em estudos com animais é “dose-resposta”. Se a resposta aumentar com o nível de exposição, é mais provável que uma associação seja causal do que se nenhuma tendência for observada. Os testes estatísticos para avaliar as relações exposição-resposta incluem o teste de extensão de Mantel e o teste de tendência qui-quadrado.

estandardização

Para levar em consideração outros fatores além da exposição primária de interesse e da doença, medidas de associação podem ser padronizado através de técnicas de estratificação ou regressão. Estratificação significa dividir as populações em grupos homogêneos com relação ao fator (por exemplo, grupos de gênero, grupos de idade, grupos de fumantes). As razões de risco ou odds ratio são calculadas para cada estrato e as médias ponderadas gerais das razões de risco ou odds ratio são calculadas. Esses valores globais refletem a associação entre a exposição primária e a doença, ajustada pelo fator de estratificação, ou seja, a associação com os efeitos do fator de estratificação removido.

A taxa de taxa padronizada (SRR) é a razão de duas taxas padronizadas. Em outras palavras, um SRR é uma média ponderada de índices de taxa específicos de estrato, onde os pesos para cada estrato são a distribuição de pessoa-tempo do grupo não exposto ou referente. SRRs para dois ou mais grupos podem ser comparados se os mesmos pesos forem usados. Intervalos de confiança podem ser construídos para SRRs como para razões de taxa.

A taxa de mortalidade padronizada (SMR) é uma média ponderada de razões de taxas específicas por idade onde os pesos (por exemplo, pessoa-tempo em risco) vêm do grupo em estudo e as taxas vêm da população de referência, o oposto da situação em um SRR. A população de referência usual é a população em geral, cujas taxas de mortalidade podem estar prontamente disponíveis e baseadas em grandes números e, portanto, são mais estáveis ​​do que usando taxas de uma coorte não exposta ou subgrupo da população ocupacional em estudo. Usar os pesos da coorte em vez da população de referência é chamado de padronização indireta. O SMR é a razão entre o número observado de mortes na coorte e o número esperado, com base nas taxas da população de referência (a razão geralmente é multiplicada por 100 para apresentação). Se não houver associação, o SMR é igual a 100. Deve-se observar que, como as taxas vêm da população de referência e os pesos vêm do grupo de estudo, dois ou mais SMRs tendem a não ser comparáveis. Essa não comparabilidade é muitas vezes esquecida na interpretação dos dados epidemiológicos, e conclusões errôneas podem ser tiradas.

Efeito Trabalhador Saudável

É muito comum que as coortes ocupacionais tenham mortalidade total menor do que a população em geral, mesmo que os trabalhadores tenham maior risco de causas selecionadas de morte por exposições no local de trabalho. Esse fenômeno, chamado de efeito do trabalhador saudável, reflete o fato de que qualquer grupo de pessoas empregadas provavelmente é mais saudável, em média, do que a população em geral, que inclui trabalhadores e pessoas incapacitadas para o trabalho devido a doenças e deficiências. A taxa de mortalidade geral na população em geral tende a ser maior do que a taxa nos trabalhadores. O efeito varia em intensidade de acordo com a causa da morte. Por exemplo, parece ser menos importante para o câncer em geral do que para a doença pulmonar obstrutiva crônica. Uma razão para isso é que é provável que a maioria dos cânceres não tenha se desenvolvido a partir de qualquer predisposição para o câncer subjacente à seleção de emprego/carreira em uma idade mais jovem. O efeito do trabalhador saudável em um determinado grupo de trabalhadores tende a diminuir com o tempo.

Mortalidade Proporcional

Às vezes, uma tabulação completa de uma coorte (ou seja, tempo de pessoa em risco) não está disponível e há informações apenas sobre as mortes ou algum subconjunto de mortes sofridas pela coorte (por exemplo, mortes entre aposentados e empregados ativos, mas não entre trabalhadores que deixou o emprego antes de se tornar elegível para uma pensão). O cálculo de anos-pessoa requer métodos especiais para lidar com a avaliação de tempo-pessoa, incluindo métodos de tabela de vida. Sem informações totais de pessoa-tempo em todos os membros da coorte, independentemente do estado da doença, SMRs e SRRs não podem ser calculados. Em vez de, taxas de mortalidade proporcional (PMRs) podem ser usados. Um PMR é a razão entre o número de óbitos observados por uma causa específica em comparação com o número esperado, baseado na proporção do total de óbitos por causa específica na população de referência, multiplicado pelo número total de óbitos no estudo grupo, multiplicado por 100.

Como a proporção de mortes por todas as causas combinadas deve ser igual a 1 (PMR = 100), algumas PMRs podem parecer excessivas, mas na verdade são infladas artificialmente devido a déficits reais em outras causas de morte. Da mesma forma, alguns déficits aparentes podem apenas refletir excessos reais de outras causas de morte. Por exemplo, se os aplicadores aéreos de pesticidas tiverem um grande excesso real de mortes devido a acidentes, a exigência matemática de que o PMR para todas as causas combinadas seja igual a 100 pode fazer com que uma ou outra causa de morte pareça deficiente, mesmo que a mortalidade seja excessiva. Para amenizar esse problema potencial, os pesquisadores interessados ​​principalmente no câncer podem calcular taxas de mortalidade por câncer proporcionais (PCMR). Os PCMRs comparam o número observado de mortes por câncer ao número esperado com base na proporção do total de mortes por câncer (em vez de todas as mortes) para o câncer de interesse na população de referência multiplicado pelo número total de mortes por câncer no grupo de estudo, multiplicado por 100. Assim, o PCMR não será afetado por uma aberração (excesso ou déficit) em uma causa de morte não oncológica, como acidentes, doenças cardíacas ou doenças pulmonares não malignas.

Os estudos de PMR podem ser melhor analisados ​​usando taxas de chance de mortalidade (MORs), essencialmente analisando os dados como se fossem de um estudo de caso-controle. Os “controles” são as mortes de um subconjunto de todas as mortes que se acredita não estarem relacionadas à exposição em estudo. Por exemplo, se o principal interesse do estudo fosse o câncer, as taxas de chances de mortalidade poderiam ser calculadas comparando a exposição entre as mortes por câncer com a exposição entre as mortes cardiovasculares. Esta abordagem, como a PCMR, evita os problemas com a PMR que surgem quando uma flutuação em uma causa de morte afeta o risco aparente de outra simplesmente porque a PMR geral deve ser igual a 100. A escolha das causas de morte de controle é crítica, porém . Conforme mencionado acima, eles não devem estar relacionados à exposição, mas a possível relação entre exposição e doença pode não ser conhecida para muitas doenças de controle potenciais.

Risco Atribuível

Existem medidas disponíveis que expressam a quantidade de doença que seria atribuível a uma exposição se a associação observada entre a exposição e a doença fosse causal. o risco atribuível no exposto (A. R._e) é a taxa de doença nos expostos menos a taxa nos não expostos. Como as taxas de doença não podem ser medidas diretamente em estudos de caso-controle, o AR_e é calculável apenas para estudos de coorte. Uma medida relacionada, mais intuitiva, o percentual de risco atribuível no exposto (A. R._e%), pode ser obtido a partir de qualquer projeto de estudo. O ar_e% é a proporção de casos que surgem na população exposta que é atribuível à exposição (ver tabela 2 e tabela 3 para a fórmula). O ar_e% é a razão de taxa (ou razão de chances) menos 1, dividido pela razão de taxa (ou razão de chances), multiplicado por 100.

A risco atribuível à população (PAR) e o porcentagem de risco atribuível da população (PAR%) ou fração etiológica, expressam a quantidade de doença na população total, que é composta por expostos e não expostos, devido à exposição se a associação observada for causal. O PAR pode ser obtido a partir de estudos de coorte (tabela 28.3) e o PAR% pode ser calculado em estudos de coorte e de caso-controle (tabela 2 e tabela 3).

Representatividade

Existem várias medidas de risco que foram descritas. Cada um assume métodos subjacentes para a contagem de eventos e nos representantes desses eventos para um grupo definido. Quando os resultados são comparados entre os estudos, uma compreensão dos métodos usados ​​é essencial para explicar quaisquer diferenças observadas.

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Objetivos e Princípios

A biomecânica é uma disciplina que aborda o estudo do corpo como se fosse apenas um sistema mecânico: todas as partes do corpo são comparadas a estruturas mecânicas e são estudadas como tal. As seguintes analogias podem, por exemplo, ser feitas:

• ossos: alavancas, membros estruturais

• carne: volumes e massas

• juntas: superfícies de apoio e articulações

• revestimentos de juntas: lubrificantes

• músculos: motores, molas

• nervos: mecanismos de controle de feedback

• órgãos: fontes de alimentação

• tendões: cordas

• tecido: molas

• cavidades do corpo: balões.

O principal objetivo da biomecânica é estudar a forma como o corpo produz força e gera movimento. A disciplina baseia-se principalmente em anatomia, matemática e física; disciplinas relacionadas são antropometria (o estudo das medidas do corpo humano), fisiologia do trabalho e cinesiologia (o estudo dos princípios da mecânica e anatomia em relação ao movimento humano).

Ao considerar a saúde ocupacional do trabalhador, a biomecânica ajuda a entender por que algumas tarefas causam lesões e problemas de saúde. Alguns tipos relevantes de efeitos adversos à saúde são tensão muscular, problemas nas articulações, problemas nas costas e fadiga.

Tensões e entorses nas costas e problemas mais sérios envolvendo os discos intervertebrais são exemplos comuns de lesões no local de trabalho que podem ser evitadas. Isso geralmente ocorre devido a uma sobrecarga específica repentina, mas também pode refletir o esforço excessivo do corpo por muitos anos: os problemas podem ocorrer repentinamente ou podem levar tempo para se desenvolver. Um exemplo de problema que se desenvolve com o tempo é o “dedo de costureira”. Uma descrição recente descreve as mãos de uma mulher que, após 28 anos de trabalho em uma fábrica de roupas, além de costurar em seu tempo livre, desenvolveu uma pele endurecida e espessa e uma incapacidade de flexionar os dedos (Poole 1993). (Especificamente, ela sofria de uma deformidade de flexão do dedo indicador direito, nódulos de Heberden proeminentes no dedo indicador e no polegar da mão direita e uma calosidade proeminente no dedo médio direito devido ao atrito constante da tesoura.) Raio-X. filmes de suas mãos mostraram alterações degenerativas graves nas articulações externas dos dedos indicador e médio direitos, com perda de espaço articular, esclerose articular (endurecimento do tecido), osteófitos (crescimentos ósseos na articulação) e cistos ósseos.

A inspeção no local de trabalho mostrou que esses problemas eram devidos à hiperextensão repetida (dobrar-se) da articulação mais externa do dedo. A sobrecarga mecânica e a restrição do fluxo sanguíneo (visível como um branqueamento do dedo) seriam máximas nessas articulações. Esses problemas se desenvolveram em resposta ao esforço muscular repetido em um local diferente do músculo.

A biomecânica ajuda a sugerir maneiras de projetar tarefas para evitar esses tipos de lesões ou melhorar tarefas mal projetadas. As soluções para esses problemas específicos são redesenhar a tesoura e alterar as tarefas de costura para eliminar a necessidade das ações executadas.

Dois princípios importantes da biomecânica são:

1. Os músculos vêm em pares. Os músculos só podem se contrair, portanto, para qualquer articulação, deve haver um músculo (ou grupo muscular) para movê-lo em uma direção e um músculo (ou grupo muscular) correspondente para movê-lo na direção oposta. A Figura 1 ilustra o ponto para a articulação do cotovelo.
2. Os músculos se contraem com mais eficiência quando o par muscular está em equilíbrio relaxado. O músculo age de forma mais eficiente quando está na região intermediária da articulação que flexiona. Isso ocorre por dois motivos: primeiro, se o músculo tentar se contrair ao ser encurtado, ele puxará o músculo oposto alongado. Como o último é alongado, ele aplicará uma contraforça elástica que o músculo em contração deve superar. A Figura 2 mostra como a força muscular varia com o comprimento do músculo.

Figura 1. Os músculos esqueléticos ocorrem em pares para iniciar ou reverter um movimento

Figura 2. A tensão muscular varia com o comprimento do músculo

Em segundo lugar, se o músculo tentar se contrair fora da amplitude média do movimento da articulação, ele operará em desvantagem mecânica. A Figura 3 ilustra a mudança na vantagem mecânica do cotovelo em três posições diferentes.

Figura 3. Posições ideais para o movimento articular

Um critério importante para o planejamento do trabalho decorre desses princípios: o trabalho deve ser organizado de modo que ocorra com os músculos opostos de cada articulação em equilíbrio relaxado. Para a maioria das articulações, isso significa que a articulação deve estar em sua amplitude média de movimento.

Esta regra também significa que a tensão muscular será mínima enquanto uma tarefa é executada. Um exemplo de violação da regra é a síndrome de uso excessivo (LER, ou lesão por esforço repetitivo) que afeta os músculos da parte superior do antebraço em operadores de teclado que habitualmente operam com o punho flexionado para cima. Freqüentemente, esse hábito é imposto ao operador pelo design do teclado e da estação de trabalho.

Aplicações

A seguir estão alguns exemplos que ilustram a aplicação da biomecânica.

O diâmetro ideal dos cabos das ferramentas

O diâmetro de um cabo afeta a força que os músculos da mão podem aplicar a uma ferramenta. A pesquisa mostrou que o diâmetro ideal do cabo depende do uso para o qual a ferramenta é colocada. Para exercer impulso ao longo da linha do cabo, o melhor diâmetro é aquele que permite que os dedos e o polegar assumam uma pegada ligeiramente sobreposta. Isso é cerca de 40 mm. Para exercer torque, um diâmetro de cerca de 50-65 mm é ideal. (Infelizmente, para ambos os propósitos, a maioria dos identificadores é menor que esses valores.)

O uso de alicate

Como um caso especial de cabo, a capacidade de exercer força com o alicate depende da separação do cabo, conforme mostrado na figura 4.

Figura 4. Força de preensão das garras do alicate exercida por usuários masculinos e femininos em função da separação do cabo

postura sentada

A eletromiografia é uma técnica que pode ser usada para medir a tensão muscular. Em um estudo sobre a tensão no eretor da espinha músculos (das costas) de indivíduos sentados, verificou-se que inclinar-se para trás (com o encosto inclinado) reduziu a tensão nesses músculos. O efeito pode ser explicado porque o encosto suporta mais o peso da parte superior do corpo.

Estudos de raios-X de indivíduos em uma variedade de posturas mostraram que a posição de equilíbrio relaxado dos músculos que abrem e fecham a articulação do quadril corresponde a um ângulo do quadril de cerca de 135º. Isso é próximo da posição (128º) naturalmente adotada por essa junta em condições de imponderabilidade (no espaço). Na postura sentada, com um ângulo de 90º no quadril, os músculos isquiotibiais que percorrem as articulações do joelho e do quadril tendem a puxar o sacro (a parte da coluna vertebral que se conecta com a pelve) para uma posição vertical. O efeito é remover a lordose natural (curvatura) da coluna lombar; as cadeiras devem ter encostos apropriados para corrigir esse esforço.

Chave de fenda

Por que os parafusos são inseridos no sentido horário? A prática provavelmente surgiu no reconhecimento inconsciente de que os músculos que giram o braço direito no sentido horário (a maioria das pessoas são destras) são maiores (e, portanto, mais poderosos) do que os músculos que o giram no sentido anti-horário.

Observe que os canhotos estarão em desvantagem ao inserir os parafusos manualmente. Cerca de 9% da população é canhota e, portanto, precisará de ferramentas especiais em algumas situações: tesouras e abridores de latas são dois exemplos.

Um estudo de pessoas usando chaves de fenda em uma tarefa de montagem revelou uma relação mais sutil entre um movimento específico e um problema de saúde específico. Verificou-se que quanto maior o ângulo do cotovelo (mais reto o braço), mais as pessoas tinham inflamação no cotovelo. A razão para este efeito é que o músculo que gira o antebraço (o bíceps) também puxa a cabeça do rádio (osso do antebraço) para o capítulo (cabeça arredondada) do úmero (osso do braço). O aumento da força no ângulo maior do cotovelo causou maior força de atrito no cotovelo, com consequente aquecimento da articulação, levando à inflamação. No ângulo mais alto, o músculo também teve que puxar com maior força para efetuar a ação de parafuso, então uma força maior foi aplicada do que seria necessária com o cotovelo em cerca de 90º. A solução foi aproximar a tarefa dos operadores para reduzir o ângulo do cotovelo para cerca de 90º.

Os casos acima demonstram que uma compreensão adequada da anatomia é necessária para a aplicação da biomecânica no local de trabalho. Os projetistas de tarefas podem precisar consultar especialistas em anatomia funcional para antecipar os tipos de problemas discutidos. (O ergonomista de bolso (Brown e Mitchell 1986) com base na pesquisa eletromiográfica, sugere muitas maneiras de reduzir o desconforto físico no trabalho.)

Manuseio manual de materiais

O termo manuseio manual inclui levantar, abaixar, empurrar, puxar, carregar, mover, segurar e conter, e abrange uma grande parte das atividades da vida profissional.

A biomecânica tem relevância direta óbvia para o trabalho de manuseio manual, uma vez que os músculos devem se mover para realizar tarefas. A questão é: quanto trabalho físico se pode razoavelmente esperar que as pessoas façam? A resposta depende das circunstâncias; há realmente três perguntas que precisam ser feitas. Cada um tem uma resposta baseada em critérios cientificamente pesquisados:

1. Quanto pode ser manuseado sem danos ao corpo (na forma, por exemplo, de tensão muscular, lesão no disco ou problemas nas articulações)? Isso é chamado de critério biomecânico.
2. Quanto pode ser manuseado sem sobrecarregar os pulmões (respirar com dificuldade a ponto de ofegar)? Isso é chamado de critério fisiológico.
3. Quanto as pessoas se sentem capazes de lidar confortavelmente? Isso é chamado de critério psicofísico.

Há uma necessidade desses três critérios diferentes porque há três reações amplamente diferentes que podem ocorrer nas tarefas de elevação: se o trabalho durar o dia todo, a preocupação será como a pessoa sente sobre a tarefa — o critério psicofísico; se a força a ser aplicada for grande, a preocupação seria que músculos e articulações fiquem não sobrecarregado ao ponto de dano - o critério biomecânico; e se o taxa de trabalho for muito grande, então pode muito bem ultrapassar o critério fisiológico, ou a capacidade aeróbica da pessoa.

Muitos fatores determinam a extensão da carga colocada no corpo por uma tarefa de movimentação manual. Todos eles sugerem oportunidades de controle.

Postura e Movimentos

Se a tarefa exigir que uma pessoa torça ou estenda uma carga para a frente, o risco de lesões é maior. A estação de trabalho geralmente pode ser reprojetada para evitar essas ações. Mais lesões nas costas ocorrem quando o levantamento começa no nível do solo em comparação com o nível do meio da coxa, e isso sugere medidas de controle simples. (Isso também se aplica ao levantamento de peso.)

A carga.

A própria carga pode influenciar o manuseio devido ao seu peso e localização. Outros fatores, como sua forma, sua estabilidade, seu tamanho e seu escorregadio podem afetar a facilidade de uma tarefa de manuseio.

Organização e ambiente.

A forma como o trabalho é organizado, tanto fisicamente quanto ao longo do tempo (temporalmente), também influencia o manejo. É melhor distribuir o fardo de descarregar um caminhão em uma área de entrega entre várias pessoas por uma hora, em vez de pedir a um trabalhador que passe o dia todo na tarefa. O ambiente influencia o manuseio - pouca luz, pisos bagunçados ou irregulares e manutenção inadequada podem fazer com que uma pessoa tropece.

Fatores pessoais.

As habilidades pessoais de manuseio, a idade da pessoa e as roupas usadas também podem influenciar os requisitos de manuseio. Educação para treinamento e levantamento são necessários tanto para fornecer as informações necessárias quanto para dar tempo para o desenvolvimento das habilidades físicas de manuseio. Os mais jovens correm mais riscos; por outro lado, os idosos têm menos força e menos capacidade fisiológica. Roupas apertadas podem aumentar a força muscular necessária em uma tarefa, pois as pessoas se esforçam contra o pano apertado; exemplos clássicos são o uniforme de enfermeira e o macacão justo quando as pessoas trabalham acima de suas cabeças.

Limites de peso recomendados

Os pontos mencionados acima indicam que é impossível afirmar um peso que seja “seguro” em todas as circunstâncias. (Os limites de peso tendem a variar de país para país de maneira arbitrária. Os estivadores indianos, por exemplo, já foram “autorizados” a levantar 110 kg, enquanto seus equivalentes na antiga República Democrática Popular da Alemanha foram “limitados” a 32 kg .) Os limites de peso também tendem a ser muito grandes. Os 55 kg sugeridos em muitos países agora são considerados muito grandes com base em evidências científicas recentes. O Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH) nos Estados Unidos adotou 23 kg como limite de carga em 1991 (Waters et al. 1993).

Cada tarefa de levantamento precisa ser avaliada por seus próprios méritos. Uma abordagem útil para determinar um limite de peso para uma tarefa de levantamento é a equação desenvolvida pelo NIOSH:

RWL = LC x HM x VM x DM x AM x CM x FM

Onde

RWL = limite de peso recomendado para a tarefa em questão

HM = a distância horizontal do centro de gravidade da carga até o ponto médio entre os tornozelos (mínimo 15 cm, máximo 80 cm)

VM = a distância vertical entre o centro de gravidade da carga e o piso no início da elevação (máximo 175 cm)

DM = curso vertical do elevador (mínimo 25 cm, máximo 200 cm)

AM = fator de assimetria – o ângulo em que a tarefa se desvia diretamente na frente do corpo

CM = multiplicador de acoplamento – a capacidade de obter um bom controle sobre o item a ser levantado, que é encontrado em uma tabela de referência

FM = multiplicadores de frequência – a frequência do levantamento.

Todas as variáveis ​​de comprimento na equação são expressas em unidades de centímetros. Deve-se notar que 23 kg é o peso máximo que o NIOSH recomenda para elevação. Isso foi reduzido de 40 kg depois que a observação de muitas pessoas fazendo muitas tarefas de levantamento revelou que a distância média do corpo no início do levantamento é de 25 cm, não os 15 cm assumidos em uma versão anterior da equação (NIOSH 1981 ).

Índice de levantamento.

Comparando o peso a ser levantado na tarefa e o RWL, um índice de levantamento (LI) pode ser obtido pela relação:

LI=(peso a ser manuseado)/RWL.

Portanto, o uso particularmente valioso da equação NIOSH é a colocação de tarefas de levantamento em ordem de gravidade, usando o índice de levantamento para definir prioridades de ação. (A equação tem várias limitações, no entanto, que precisam ser compreendidas para sua aplicação mais eficaz. Veja Waters et al. 1993).

Estimando a Compressão Espinhal Imposta pela Tarefa

O software de computador está disponível para estimar a compressão espinhal produzida por uma tarefa de movimentação manual. Os Programas de Previsão de Força Estática 2D e 3D da Universidade de Michigan (“Backsoft”) estimam a compressão da coluna vertebral. As entradas necessárias para o programa são:

• a postura em que a atividade de manipulação é realizada

• a força exercida

• a direção do esforço de força

• o número de mãos que exercem a força

• o percentil da população em estudo.

Os programas 2D e 3D diferem porque o software 3D permite cálculos aplicados a posturas em três dimensões. A saída do programa fornece dados de compressão da coluna vertebral e lista a porcentagem da população selecionada que seria capaz de realizar a tarefa específica sem exceder os limites sugeridos para seis articulações: tornozelo, joelho, quadril, primeiro disco sacro lombar, ombro e cotovelo. Este método também tem uma série de limitações que precisam ser totalmente compreendidas para extrair o máximo valor do programa.

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As funções do sistema imunológico são proteger o corpo de agentes infecciosos invasores e fornecer vigilância imunológica contra o surgimento de células tumorais. Possui uma primeira linha de defesa inespecífica e que pode iniciar ela própria as reações efetoras, e um ramo específico adquirido, no qual linfócitos e anticorpos carregam a especificidade de reconhecimento e posterior reatividade ao antígeno.

A imunotoxicologia foi definida como “a disciplina preocupada com o estudo dos eventos que podem levar a efeitos indesejados como resultado da interação de xenobióticos com o sistema imunológico. Esses eventos indesejados podem resultar como consequência de (1) um efeito direto e/ou indireto do xenobiótico (e/ou seu produto de biotransformação) no sistema imunológico, ou (2) uma resposta imunológica do hospedeiro ao composto e/ou seu(s) metabólito(s) ou antígenos do hospedeiro modificados pelo composto ou seus metabólitos” (Berlin et al. 1987).

Quando o sistema imunológico atua como um alvo passivo de insultos químicos, o resultado pode ser uma diminuição da resistência a infecções e certas formas de neoplasia, ou desregulação/estimulação imunológica que pode exacerbar alergia ou autoimunidade. No caso de o sistema imunológico responder à especificidade antigênica do xenobiótico ou do antígeno do hospedeiro modificado pelo composto, a toxicidade pode se manifestar como alergias ou doenças autoimunes.

Modelos animais para investigar a supressão imunológica induzida por produtos químicos foram desenvolvidos e vários desses métodos são validados (Burleson, Munson e Dean 1995; IPCS 1996). Para fins de teste, uma abordagem em camadas é seguida para fazer uma seleção adequada do grande número de ensaios disponíveis. Geralmente, o objetivo do primeiro nível é identificar potenciais imunotóxicos. Se for identificada potencial imunotoxicidade, uma segunda fase de testes é realizada para confirmar e caracterizar melhor as alterações observadas. As investigações de terceiro nível incluem estudos especiais sobre o mecanismo de ação do composto. Vários xenobióticos foram identificados como imunotóxicos causando imunossupressão em tais estudos com animais de laboratório.

O banco de dados sobre distúrbios da função imune em humanos por produtos químicos ambientais é limitado (Descotes 1986; NRC Subcommittee on Immunotoxicology 1992). O uso de marcadores de imunotoxicidade tem recebido pouca atenção em estudos clínicos e epidemiológicos para investigar o efeito desses produtos químicos na saúde humana. Esses estudos não têm sido realizados com frequência e sua interpretação muitas vezes não permite conclusões inequívocas, devido, por exemplo, à natureza descontrolada da exposição. Portanto, atualmente, a avaliação da imunotoxicidade em roedores, com posterior extrapolação para o homem, forma a base das decisões sobre perigo e risco.

As reações de hipersensibilidade, principalmente asma alérgica e dermatite de contato, são importantes problemas de saúde ocupacional nos países industrializados (Vos, Younes e Smith, 1995). O fenômeno da sensibilização de contato foi investigado primeiro na cobaia (Andersen e Maibach 1985). Até recentemente, esta tem sido a espécie de escolha para testes preditivos. Muitos métodos de teste de cobaia estão disponíveis, sendo os mais freqüentemente empregados o teste de maximização de cobaia e o teste de remendo ocluído de Buehler. Testes de cobaias e abordagens mais recentes desenvolvidas em camundongos, como testes de inchaço da orelha e o ensaio de linfonodo local, fornecem ao toxicologista as ferramentas para avaliar o risco de sensibilização da pele. A situação com relação à sensibilização do trato respiratório é muito diferente. Ainda não existem métodos bem validados ou amplamente aceitos disponíveis para a identificação de alérgenos respiratórios químicos, embora tenha havido progresso no desenvolvimento de modelos animais para a investigação de alergia respiratória química em cobaias e camundongos.

Dados humanos mostram que agentes químicos, em particular drogas, podem causar doenças autoimunes (Kammüller, Bloksma e Seinen 1989). Existem vários modelos animais experimentais de doenças autoimunes humanas. Tal compreende tanto patologia espontânea (por exemplo lúpus eritematoso sistêmico em camundongos New Zealand Black) quanto fenômenos autoimunes induzidos por imunização experimental com um autoantígeno de reação cruzada (por exemplo, artrite induzida pelo adjuvante H37Ra em ratos da linhagem Lewis). Esses modelos são aplicados na avaliação pré-clínica de drogas imunossupressoras. Muito poucos estudos abordaram o potencial desses modelos para avaliar se um xenobiótico exacerba a autoimunidade induzida ou congênita. Modelos animais adequados para investigar a capacidade de substâncias químicas de induzir doenças autoimunes praticamente não existem. Um modelo que é usado de forma limitada é o ensaio do linfonodo poplíteo em camundongos. Como a situação em humanos, fatores genéticos desempenham um papel crucial no desenvolvimento de doença autoimune (DA) em animais de laboratório, o que limitará o valor preditivo de tais testes.

O sistema imunológico

A principal função do sistema imunológico é a defesa contra bactérias, vírus, parasitas, fungos e células neoplásicas. Isso é alcançado pelas ações de vários tipos de células e seus mediadores solúveis em um concerto afinado. A defesa do hospedeiro pode ser dividida em resistência inespecífica ou inata e imunidade específica ou adquirida mediada por linfócitos (Roitt, Brostoff e Male 1989).

Componentes do sistema imunológico estão presentes em todo o corpo (Jones et al. 1990). O compartimento de linfócitos é encontrado dentro dos órgãos linfóides (figura 1). A medula óssea e o timo são classificados como órgãos linfoides primários ou centrais; os órgãos linfóides secundários ou periféricos incluem linfonodos, baço e tecido linfóide ao longo de superfícies secretoras, como os tratos gastrointestinal e respiratório, o chamado tecido linfóide associado à mucosa (MALT). Cerca de metade dos linfócitos do corpo estão localizados a qualquer momento no MALT. Além disso, a pele é um órgão importante para a indução de respostas imunes aos antígenos presentes na pele. Importantes neste processo são as células de Langerhans epidérmicas que possuem uma função de apresentação de antígenos.

Figura 1. Órgãos e tecidos linfoides primários e secundários

Células fagocíticas da linhagem de monócitos/macrófagos, denominadas sistema mononuclear fagocitário (MPS), ocorrem em órgãos linfóides e também em locais extranodais; os fagócitos extranodais incluem células de Kupffer no fígado, macrófagos alveolares no pulmão, macrófagos mesangiais no rim e células gliais no cérebro. Os leucócitos polimorfonucleares (PMNs) estão presentes principalmente no sangue e na medula óssea, mas se acumulam nos locais de inflamação.

Defesa não específica

Uma primeira linha de defesa aos microrganismos é executada por uma barreira física e química, como a pele, o trato respiratório e o trato alimentar. Essa barreira é auxiliada por mecanismos de proteção não específicos, incluindo células fagocíticas, como macrófagos e leucócitos polimorfonucleares, que são capazes de matar patógenos, e células assassinas naturais, que podem lisar células tumorais e células infectadas por vírus. O sistema complemento e certos inibidores microbianos (por exemplo, lisozima) também participam da resposta inespecífica.

Imunidade específica

Após o contato inicial do hospedeiro com o patógeno, respostas imunes específicas são induzidas. A marca desta segunda linha de defesa é o reconhecimento específico de determinantes, chamados de antígenos ou epítopos, dos patógenos por receptores na superfície celular de linfócitos B e T. Após a interação com o antígeno específico, a célula portadora do receptor é estimulada a sofrer proliferação e diferenciação, produzindo um clone de células descendentes que são específicas para o antígeno desencadeante. As respostas imunes específicas auxiliam na defesa inespecífica apresentada aos patógenos, estimulando a eficácia das respostas inespecíficas. Uma característica fundamental da imunidade específica é que a memória se desenvolve. O contato secundário com o mesmo antígeno provoca uma resposta mais rápida e vigorosa, mas bem regulada.

O genoma não tem a capacidade de carregar os códigos de uma matriz de receptores de antígenos suficiente para reconhecer o número de antígenos que podem ser encontrados. O repertório de especificidade se desenvolve por um processo de rearranjos de genes. Este é um processo aleatório, durante o qual várias especificidades são trazidas. Isso inclui especificidades para autocomponentes, que são indesejáveis. Um processo de seleção que ocorre no timo (células T) ou na medula óssea (células B) opera para eliminar essas especificidades indesejáveis.

A função efetora imune normal e a regulação homeostática da resposta imune dependem de uma variedade de produtos solúveis, conhecidos coletivamente como citocinas, que são sintetizados e secretados por linfócitos e por outros tipos de células. As citocinas têm efeitos pleiotrópicos nas respostas imune e inflamatória. A cooperação entre diferentes populações de células é necessária para a resposta imune – a regulação das respostas de anticorpos, o acúmulo de células e moléculas imunes em locais inflamatórios, o início de respostas de fase aguda, o controle da função citotóxica de macrófagos e muitos outros processos centrais para a resistência do hospedeiro . Estes são influenciados e, em muitos casos, dependem de citocinas agindo individualmente ou em conjunto.

Dois braços de imunidade específica são reconhecidos - imunidade humoral e mediada por células ou imunidade celular:

imunidade humoral. No braço humoral, os linfócitos B são estimulados após o reconhecimento do antígeno pelos receptores da superfície celular. Os receptores de antígenos nos linfócitos B são imunoglobulinas (Ig). Células B maduras (células plasmáticas) iniciam a produção de imunoglobulinas específicas do antígeno que atuam como anticorpos no soro ou ao longo das superfícies mucosas. Existem cinco classes principais de imunoglobulinas: (1) IgM, Ig pentamérica com ótima capacidade aglutinante, que é produzida pela primeira vez após estimulação antigênica; (2) IgG, a principal Ig em circulação, que pode atravessar a placenta; (3) IgA, Ig secretora para proteção de superfícies mucosas; (4) IgE, fixação de Ig a mastócitos ou granulócitos basofílicos envolvidos em reações de hipersensibilidade imediata e (5) IgD, cuja principal função é como receptora em linfócitos B.

Imunidade mediada por células. O braço celular do sistema imunológico específico é mediado por linfócitos T. Essas células também possuem receptores de antígenos em suas membranas. Eles reconhecem antígenos se apresentados por células apresentadoras de antígenos no contexto de antígenos de histocompatibilidade. Portanto, essas células têm uma restrição além da especificidade do antígeno. As células T funcionam como células auxiliares para várias respostas imunes (incluindo humorais), mediam o recrutamento de células inflamatórias e podem, como células T citotóxicas, matar células-alvo após o reconhecimento específico do antígeno.

Mecanismos de Imunotoxicidade

Imunossupressão

A resistência efetiva do hospedeiro depende da integridade funcional do sistema imunológico, que por sua vez requer que as células e moléculas componentes que orquestram as respostas imunes estejam disponíveis em número suficiente e de forma operacional. As imunodeficiências congênitas em humanos são frequentemente caracterizadas por defeitos em certas linhagens de células-tronco, resultando em produção prejudicada ou ausente de células imunes. Por analogia com doenças de imunodeficiência humana congênita e adquirida, a imunossupressão induzida por produtos químicos pode resultar simplesmente de um número reduzido de células funcionais (IPCS 1996). A ausência ou número reduzido de linfócitos pode ter efeitos mais ou menos profundos no estado imunológico. Alguns estados de imunodeficiência e imunossupressão grave, como podem ocorrer em transplantes ou terapia citostática, têm sido associados em particular ao aumento da incidência de infecções oportunistas e de certas doenças neoplásicas. As infecções podem ser bacterianas, virais, fúngicas ou protozoárias, e o tipo de infecção predominante depende da imunodeficiência associada. Pode-se esperar que a exposição a produtos químicos ambientais imunossupressores resulte em formas mais sutis de imunossupressão, que podem ser difíceis de detectar. Estes podem levar, por exemplo, a um aumento da incidência de infecções como gripe ou resfriado comum.

Tendo em vista a complexidade do sistema imunológico, com a grande variedade de células, mediadores e funções que formam uma rede complicada e interativa, os compostos imunotóxicos têm inúmeras oportunidades de exercer um efeito. Embora a natureza das lesões iniciais induzidas por muitos produtos químicos imunotóxicos ainda não tenha sido elucidada, há cada vez mais informações disponíveis, principalmente derivadas de estudos em animais de laboratório, sobre as alterações imunobiológicas que resultam na depressão da função imune (Dean et al. 1994). . Podem ocorrer efeitos tóxicos nas seguintes funções críticas (e são dados alguns exemplos de compostos imunotóxicos que afetam essas funções):

•  desenvolvimento e expansão de diferentes populações de células-tronco (o benzeno exerce efeitos imunotóxicos no nível das células-tronco, causando linfocitopenia)
•  proliferação de várias células linfóides e mielóides, bem como tecidos de suporte nos quais essas células amadurecem e funcionam (compostos de organoestanho imunotóxicos suprimem a atividade proliferativa de linfócitos no córtex tímico através de citotoxicidade direta; a ação timotóxica de 2,3,7,8-tetracloro -dibenzo-p-dioxina (TCDD) e compostos relacionados é provavelmente devido a uma função prejudicada das células epiteliais do timo, em vez de toxicidade direta para os timócitos)
•  captação, processamento e apresentação do antígeno pelos macrófagos e outras células apresentadoras de antígenos (um dos alvos do 7,12-dimetilbenz(a)antraceno (DMBA) e do chumbo é a apresentação do antígeno pelos macrófagos; um alvo da radiação ultravioleta é o antígeno- apresentando células de Langerhans)
•  função reguladora das células T-helper e T-supressoras (a função das células T-helper é prejudicada por organoestanhos, aldicarb, bifenilos policlorados (PCBs), TCDD e DMBA; a função das células T-supressoras é reduzida pelo tratamento com baixa dose de ciclofosfamida)
•  produção de várias citocinas ou interleucinas (benzo(a)pireno (BP) suprime a produção de interleucina-1; a radiação ultravioleta altera a produção de citocinas pelos queratinócitos)
•  a síntese de várias classes de imunoglobulinas IgM e IgG é suprimida após o tratamento com PCB e óxido de tributilestanho (TBT) e aumentada após a exposição ao hexaclorobenzeno (HCB).
•  regulação e ativação do complemento (afetada pelo TCDD)
•  função das células T citotóxicas (3-metilcolantreno (3-MC), DMBA e TCDD suprimem a atividade das células T citotóxicas)
•  função das células assassinas naturais (NK) (a atividade NK pulmonar é suprimida pelo ozônio; a atividade NK esplênica é prejudicada pelo níquel)
•  quimiotaxia de macrófagos e leucócitos polimorfonucleares e funções citotóxicas (o ozônio e o dióxido de nitrogênio prejudicam a atividade fagocítica dos macrófagos alveolares).

Alergia

Alergia pode ser definido como os efeitos adversos à saúde que resultam da indução e eliciação de respostas imunes específicas. Quando ocorrem reações de hipersensibilidade sem envolvimento do sistema imunológico, o termo pseudo-alergia é usado. No contexto da imunotoxicologia, a alergia resulta de uma resposta imune específica a produtos químicos e medicamentos de interesse. A capacidade de um produto químico para sensibilizar os indivíduos está geralmente relacionada com a sua capacidade de se ligar covalentemente às proteínas do corpo. As reações alérgicas podem assumir uma variedade de formas e diferem em relação aos mecanismos imunológicos subjacentes e à velocidade da reação. Quatro tipos principais de reações alérgicas foram reconhecidos: Reações de hipersensibilidade do tipo I, que são efetuadas pelo anticorpo IgE e onde os sintomas se manifestam dentro de minutos após a exposição do indivíduo sensibilizado. As reações de hipersensibilidade do tipo II resultam do dano ou destruição das células hospedeiras por anticorpos. Neste caso, os sintomas tornam-se aparentes dentro de horas. As reações de hipersensibilidade tipo III, ou Arthus, também são mediadas por anticorpos, mas contra antígenos solúveis, e resultam da ação local ou sistêmica de imunocomplexos. Tipo IV, ou hipersensibilidade do tipo retardado, as reações são efetuadas por linfócitos T e normalmente os sintomas se desenvolvem 24 a 48 horas após a exposição do indivíduo sensibilizado.

Os dois tipos de alergia química de maior relevância para a saúde ocupacional são a sensibilidade de contato ou alergia cutânea e a alergia do trato respiratório.

Hipersensibilidade de contato. Um grande número de produtos químicos é capaz de causar sensibilização da pele. Após a exposição tópica de um indivíduo suscetível a um alérgeno químico, uma resposta de linfócitos T é induzida nos gânglios linfáticos de drenagem. Na pele, o alérgeno interage direta ou indiretamente com as células de Langerhans epidérmicas, que transportam o produto químico para os gânglios linfáticos e o apresentam de forma imunogênica aos linfócitos T responsivos. Os linfócitos T ativados por alérgenos proliferam, resultando em expansão clonal. O indivíduo agora está sensibilizado e responderá a uma segunda exposição dérmica ao mesmo produto químico com uma resposta imune mais agressiva, resultando em dermatite alérgica de contato. A reação inflamatória cutânea que caracteriza a dermatite alérgica de contato é secundária ao reconhecimento do alérgeno na pele por linfócitos T específicos. Esses linfócitos tornam-se ativados, liberam citocinas e causam o acúmulo local de outros leucócitos mononucleares. Os sintomas se desenvolvem cerca de 24 a 48 horas após a exposição do indivíduo sensibilizado e, portanto, a dermatite alérgica de contato representa uma forma de hipersensibilidade do tipo retardado. Causas comuns de dermatite alérgica de contato incluem produtos químicos orgânicos (como 2,4-dinitroclorobenzeno), metais (como níquel e cromo) e produtos vegetais (como urushiol da hera venenosa).

Hipersensibilidade respiratória. A hipersensibilidade respiratória é geralmente considerada uma reação de hipersensibilidade do Tipo I. No entanto, as reações de fase tardia e os sintomas mais crônicos associados à asma podem envolver processos imunológicos mediados por células (Tipo IV). Os sintomas agudos associados à alergia respiratória são efetuados pelo anticorpo IgE, cuja produção é provocada após a exposição do indivíduo suscetível ao alérgeno químico indutor. O anticorpo IgE distribui-se sistemicamente e liga-se, via receptores de membrana, a mastócitos que se encontram em tecidos vascularizados, incluindo o trato respiratório. Após a inalação do mesmo produto químico, ocorrerá uma reação de hipersensibilidade respiratória. O alérgeno associa-se à proteína e liga-se e faz ligações cruzadas com o anticorpo IgE ligado aos mastócitos. Isso, por sua vez, causa a degranulação dos mastócitos e a liberação de mediadores inflamatórios, como histamina e leucotrienos. Tais mediadores causam broncoconstrição e vasodilatação, resultando em sintomas de alergia respiratória; asma e/ou rinite. Os produtos químicos conhecidos por causar hipersensibilidade respiratória no homem incluem anidridos ácidos (como anidrido trimelítico), alguns diisocianatos (como diisocianato de tolueno), sais de platina e alguns corantes reativos. Além disso, a exposição crônica ao berílio é conhecida por causar doença pulmonar de hipersensibilidade.

Autoimunidade

Autoimunidade pode ser definida como a estimulação de respostas imunes específicas dirigidas contra antígenos “próprios” endógenos. A autoimunidade induzida pode resultar de alterações no equilíbrio dos linfócitos T reguladores ou da associação de um xenobiótico com componentes normais do tecido, de modo a torná-los imunogênicos (“altered self”). Drogas e produtos químicos conhecidos por induzir ou exacerbar acidentalmente efeitos como os da doença autoimune (AD) em indivíduos suscetíveis são compostos de baixo peso molecular (peso molecular de 100 a 500) que geralmente são considerados não imunogênicos. O mecanismo da DA por exposição química é praticamente desconhecido. A doença pode ser produzida diretamente por meio de anticorpos circulantes, indiretamente por meio da formação de complexos imunes ou como consequência da imunidade mediada por células, mas provavelmente ocorre por meio de uma combinação de mecanismos. A patogênese é mais bem conhecida em distúrbios hemolíticos imunes induzidos por drogas:

•  A droga pode se ligar à membrana dos glóbulos vermelhos e interagir com um anticorpo específico da droga.
•  A droga pode alterar a membrana dos glóbulos vermelhos de modo que o sistema imunológico considere a célula estranha.
•  A droga e seu anticorpo específico formam imunocomplexos que aderem à membrana das hemácias para produzir lesões.
•  A sensibilização das hemácias ocorre devido à produção de autoanticorpos das hemácias.

Verificou-se que uma variedade de substâncias químicas e drogas, em particular as últimas, induzem respostas autoimunes (Kamüller, Bloksma e Seinen 1989). A exposição ocupacional a produtos químicos pode ocasionar incidentalmente síndromes semelhantes à DA. A exposição a cloreto de vinila monomérico, tricloroetileno, percloroetileno, resinas epóxi e pó de sílica pode induzir síndromes semelhantes à esclerodermia. Uma síndrome semelhante ao lúpus eritematoso sistêmico (LES) foi descrita após a exposição à hidrazina. A exposição ao diisocianato de tolueno tem sido associada à indução de púrpura trombocitopênica. Metais pesados, como o mercúrio, têm sido implicados em alguns casos de glomerulonefrite por imunocomplexos.

Avaliação de Risco Humano

A avaliação do estado imunológico humano é realizada principalmente usando sangue periférico para análise de substâncias humorais como imunoglobulinas e complemento, e de leucócitos sanguíneos para composição de subconjuntos e funcionalidade de subpopulações. Esses métodos são geralmente os mesmos usados ​​para investigar a imunidade humoral e mediada por células, bem como a resistência inespecífica de pacientes com suspeita de imunodeficiência congênita. Para estudos epidemiológicos (por exemplo, de populações expostas ocupacionalmente), os parâmetros devem ser selecionados com base em seu valor preditivo em populações humanas, modelos animais validados e a biologia subjacente dos marcadores (ver tabela 1). A estratégia de triagem de efeitos imunotóxicos após exposição (acidental) a poluentes ambientais ou outros tóxicos depende muito das circunstâncias, como tipo de imunodeficiência esperada, tempo entre a exposição e a avaliação do estado imunológico, grau de exposição e número de indivíduos expostos. O processo de avaliação do risco imunotóxico de um determinado xenobiótico em humanos é extremamente difícil e muitas vezes impossível, devido em grande parte à presença de vários fatores de confusão de origem endógena ou exógena que influenciam a resposta dos indivíduos aos danos tóxicos. Isto é particularmente verdadeiro para estudos que investigam o papel da exposição química em doenças autoimunes, onde os fatores genéticos desempenham um papel crucial.

Tabela 1. Classificação dos testes para marcadores imunológicos

Como dados humanos adequados raramente estão disponíveis, a avaliação do risco de imunossupressão induzida por produtos químicos em humanos é, na maioria dos casos, baseada em estudos em animais. A identificação de potenciais xenobióticos imunotóxicos é realizada principalmente em estudos controlados em roedores. Os estudos de exposição in vivo apresentam, a esse respeito, a abordagem ideal para estimar o potencial imunotóxico de um composto. Isso se deve à natureza multifatorial e complexa do sistema imunológico e das respostas imunes. Estudos in vitro são de valor crescente na elucidação dos mecanismos de imunotoxicidade. Além disso, ao investigar os efeitos do composto usando células de origem animal e humana, podem ser gerados dados para comparação de espécies, que podem ser usados ​​na abordagem do “paralelogramo” para melhorar o processo de avaliação de risco. Se houver dados disponíveis para os três pilares do paralelogramo (in vivo animal e in vitro animal e humano), pode ser mais fácil prever o resultado no restante pilar, ou seja, o risco em humanos.

Quando a avaliação do risco de imunossupressão induzida por produtos químicos depende apenas de dados de estudos em animais, uma abordagem pode ser seguida na extrapolação para o homem pela aplicação de fatores de incerteza ao nível de efeito adverso não observado (NOAEL). Este nível pode ser baseado em parâmetros determinados em modelos relevantes, como ensaios de resistência do hospedeiro e avaliação in vivo de reações de hipersensibilidade e produção de anticorpos. Idealmente, a relevância dessa abordagem para avaliação de risco requer confirmação por estudos em humanos. Esses estudos devem combinar a identificação e medição do tóxico, dados epidemiológicos e avaliações do estado imunológico.

Para prever a hipersensibilidade de contato, modelos de cobaias estão disponíveis e têm sido usados ​​na avaliação de risco desde a década de 1970. Embora sensíveis e reprodutíveis, esses testes apresentam limitações por dependerem de avaliação subjetiva; isso pode ser superado por métodos mais novos e quantitativos desenvolvidos no mouse. Em relação à hipersensibilidade química induzida por inalação ou ingestão de alérgenos, testes devem ser desenvolvidos e avaliados quanto ao seu valor preditivo no homem. Quando se trata de definir níveis seguros de exposição ocupacional de alérgenos potenciais, deve-se levar em consideração a natureza bifásica da alergia: a fase de sensibilização e a fase de elicitação. A concentração necessária para provocar uma reação alérgica em um indivíduo previamente sensibilizado é consideravelmente menor do que a concentração necessária para induzir a sensibilização no indivíduo imunologicamente virgem, mas suscetível.

Como praticamente não existem modelos animais para prever a autoimunidade induzida por produtos químicos, deve-se dar ênfase ao desenvolvimento de tais modelos. Para o desenvolvimento de tais modelos, nosso conhecimento da autoimunidade induzida por produtos químicos em humanos deve ser avançado, incluindo o estudo de marcadores genéticos e do sistema imunológico para identificar indivíduos suscetíveis. Os seres humanos expostos a drogas que induzem a autoimunidade oferecem essa oportunidade.

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O epidemiologista está interessado nas relações entre variáveis, principalmente exposição e variáveis ​​de resultado. Normalmente, os epidemiologistas querem verificar se a ocorrência da doença está relacionada à presença de um determinado agente (exposição) na população. As formas como essas relações são estudadas podem variar consideravelmente. Pode-se identificar todas as pessoas que estão expostas a esse agente e acompanhá-las para medir a incidência da doença, comparando essa incidência com a ocorrência da doença em uma população adequada não exposta. Alternativamente, pode-se simplesmente amostrar entre os expostos e não expostos, sem ter uma enumeração completa deles. Ou, como uma terceira alternativa, pode-se identificar todas as pessoas que desenvolveram uma doença de interesse em um período de tempo definido (“casos”) e um grupo adequado de indivíduos livres de doença (uma amostra da população de origem dos casos) e verificar se os padrões de exposição diferem entre os dois grupos. O acompanhamento dos participantes do estudo é uma opção (nos chamados estudos longitudinais): nessa situação, existe um intervalo de tempo entre a ocorrência da exposição e o início da doença. Uma opção alternativa é uma seção transversal da população, onde tanto a exposição quanto a doença são medidas no mesmo ponto no tempo.

Neste artigo, é dada atenção aos desenhos de estudo comuns – coorte, caso-referente (caso-controle) e transversal. Para preparar o terreno para esta discussão, considere uma grande fábrica de rayon de viscose em uma cidade pequena. Foi iniciada uma investigação sobre se a exposição ao dissulfeto de carbono aumenta o risco de doença cardiovascular. A investigação tem várias opções de design, algumas mais e outras menos óbvias. Uma primeira estratégia é identificar todos os trabalhadores que foram expostos ao dissulfeto de carbono e acompanhá-los quanto à mortalidade cardiovascular.

Estudos de coortes

Um estudo de coorte abrange participantes de pesquisa que compartilham um evento comum, a exposição. Um estudo de coorte clássico identifica um grupo definido de pessoas expostas e, em seguida, todos são acompanhados e sua experiência de morbidade e/ou mortalidade é registrada. Além de uma exposição qualitativa comum, a coorte também deve ser definida em outros critério de eleição, como faixa etária, sexo (masculino ou feminino ou ambos), duração mínima e intensidade da exposição, ausência de outras exposições e similares, para aumentar a validade e eficiência do estudo. À entrada, todos os membros da coorte devem estar livres da doença em estudo, de acordo com o conjunto empírico de critérios usados ​​para medir a doença.

Se, por exemplo, no estudo de coorte sobre os efeitos do dissulfeto de carbono na morbidade coronariana, a doença coronariana for medida empiricamente como infartos clínicos, aqueles que, na linha de base, tiveram um histórico de infarto coronariano devem ser excluídos da coorte. Por outro lado, anormalidades eletrocardiográficas sem história de infarto podem ser aceitas. No entanto, se o aparecimento de novas alterações eletrocardiográficas for a medida de resultado empírico, os membros da coorte também devem ter eletrocardiogramas normais na linha de base.

A morbidade (em termos de incidência) ou a mortalidade de uma coorte exposta deve ser comparada a uma coorte de referência que, idealmente, deve ser o mais semelhante possível à coorte exposta em todos os aspectos relevantes, exceto a exposição, para determinar o risco relativo de doença ou morte por exposição. Usar uma coorte semelhante, mas não exposta, como fornecedora da experiência de referência é preferível à (má) prática comum de comparar a morbidade ou mortalidade da coorte exposta com números nacionais padronizados por idade, porque a população em geral fica aquém de cumprir até mesmo os requisitos mais requisitos elementares para a validade da comparação. A Razão Padronizada de Morbidade (ou Mortalidade) (SMR), resultante dessa comparação, geralmente gera uma subestimação da verdadeira razão de risco por causa de um viés que opera na coorte exposta, levando à falta de comparabilidade entre as duas populações. Esse viés de comparação foi denominado “Efeito do Trabalhador Saudável”. No entanto, não é realmente um “efeito” verdadeiro, mas um viés de confusão negativa, que por sua vez surgiu da rotatividade seletiva de saúde em uma população empregada. (Pessoas com problemas de saúde tendem a sair ou nunca entrar em coortes “expostas”, sendo seu destino final frequentemente a seção de desempregados da população em geral.)

Como uma coorte “exposta” é definida como tendo uma certa exposição, apenas efeitos causados ​​por essa única exposição (ou combinação de exposições) podem ser estudados simultaneamente. Por outro lado, o desenho de coorte permite o estudo de várias doenças ao mesmo tempo. Pode-se também estudar concomitantemente diferentes manifestações da mesma doença - por exemplo, angina, alterações no ECG, infartos clínicos do miocárdio e mortalidade coronariana. Embora adequado para testar hipóteses específicas (por exemplo, “a exposição ao dissulfeto de carbono causa doença cardíaca coronária”), um estudo de coorte também fornece respostas para a pergunta mais geral: “Quais doenças são causadas por esta exposição?”

Por exemplo, em um estudo de coorte investigando o risco de morrer de câncer de pulmão para trabalhadores de fundição, os dados de mortalidade são obtidos do registro nacional de causas de morte. Embora o estudo fosse determinar se o pó de fundição causa câncer de pulmão, a fonte de dados, com o mesmo esforço, também fornece informações sobre todas as outras causas de morte. Portanto, outros possíveis riscos à saúde podem ser estudados ao mesmo tempo.

O momento de um estudo de coorte pode ser retrospectivo (histórico) ou prospectivo (concorrente). Em ambos os casos, a estrutura do projeto é a mesma. Uma enumeração completa de pessoas expostas ocorre em algum ponto ou período no tempo, e o resultado é medido para todos os indivíduos por meio de um ponto final definido no tempo. A diferença entre prospectivo e retrospectivo está no momento do estudo. Se for retrospectivo, o ponto final já ocorreu; se for prospectivo, é preciso esperar por ele.

No projeto retrospectivo, a coorte é definida em algum ponto no passado (por exemplo, aqueles expostos em 1º de janeiro de 1961 ou aqueles que assumiram trabalhos expostos entre 1961 e 1970). A morbidade e/ou mortalidade de todos os membros da coorte é então seguido até o presente. Embora “todos” signifique que também aqueles que deixaram o emprego devem ser rastreados, na prática, uma cobertura de 100% raramente pode ser alcançada. No entanto, quanto mais completo o acompanhamento, mais válido é o estudo.

No desenho prospectivo, a coorte é definida no presente, ou durante algum período futuro, e a morbidade é seguida no futuro.

Ao fazer estudos de coorte, deve-se permitir tempo suficiente para o acompanhamento, a fim de que os pontos finais preocupantes tenham tempo suficiente para se manifestar. Às vezes, como os registros históricos podem estar disponíveis apenas por um curto período no passado, é desejável tirar proveito dessa fonte de dados porque isso significa que um período mais curto de acompanhamento prospectivo seria necessário antes que os resultados do estudo pudessem ser divulgados. acessível. Nessas situações, uma combinação de estudos de coorte retrospectivos e prospectivos pode ser eficiente. O layout geral das tabelas de frequência que apresentam dados de coorte é mostrado na tabela 1.

Tabela 1. O layout geral das tabelas de frequência apresentando dados de coorte

A proporção observada de doentes na coorte exposta é calculada como:

e o da coorte de referência como:

A razão de taxas, então, é expressa como:

N₀ e N₁ são geralmente expressos em unidades de tempo por pessoa, em vez de como o número de pessoas em as populações. Anos-pessoa são calculados para cada indivíduo separadamente. Muitas vezes, pessoas diferentes entram na coorte durante um período de tempo, não na mesma data. Portanto, seus tempos de acompanhamento começam em datas diferentes. Da mesma forma, após sua morte, ou após a ocorrência do evento de interesse, eles não estão mais “em risco” e não devem continuar a contribuir pessoas-ano para o denominador.

Se o RR for maior que 1, a morbidade da coorte exposta é maior que a da coorte de referência e vice-versa. O RR é uma estimativa pontual e um intervalo de confiança (CI) deve ser calculado para ele. Quanto maior o estudo, mais estreito se tornará o intervalo de confiança. Se RR = 1 não for incluído no intervalo de confiança (por exemplo, o IC de 95% é 1.4 a 5.8), o resultado pode ser considerado “estatisticamente significativo” no nível de probabilidade escolhido (neste exemplo, α = 0.05).

Se a população geral for usada como população de referência, c₀ é substituído pelo valor “esperado”, E(c₁ ), derivado das taxas de morbidade ou mortalidade padronizadas por idade dessa população (ou seja, o número de casos que teriam ocorrido na coorte, caso a exposição de interesse não tivesse ocorrido). Isso produz a Taxa Padronizada de Mortalidade (ou Morbidade), SMR. Desta forma,

Também para o SMR, um intervalo de confiança deve ser calculado. É melhor fornecer essa medida em uma publicação do que um valor-p, porque o teste de significância estatística não faz sentido se a população em geral for a categoria de referência. Tal comparação acarreta um viés considerável (o efeito do trabalhador saudável mencionado acima), e o teste de significância estatística, originalmente desenvolvido para pesquisa experimental, é enganoso na presença de erro sistemático.

Suponha que a questão seja se o pó de quartzo causa câncer de pulmão. Normalmente, o pó de quartzo ocorre junto com outros carcinógenos, como os derivados de radônio e escape de diesel em minas ou hidrocarbonetos poliaromáticos em fundições. As pedreiras de granito não expõem os pedreiros a esses outros carcinógenos. Portanto, o problema é melhor estudado entre os pedreiros empregados em pedreiras de granito.

Suponha então que todos os 2,000 trabalhadores, tendo sido empregados por 20 pedreiras entre 1951 e 1960, estejam inscritos na coorte e sua incidência de câncer (alternativamente apenas mortalidade) seja acompanhada a partir de dez anos após a primeira exposição (para permitir um tempo de indução) e terminando em 1990. Este é um acompanhamento de 20 a 30 anos (dependendo do ano de entrada) ou, digamos, em média, de 25 anos da mortalidade (ou morbidade) por câncer entre 1,000 dos trabalhadores da pedreira que eram especificamente trabalhadores de granito. O histórico de exposição de cada membro da coorte deve ser registrado. Aqueles que deixaram as pedreiras devem ser rastreados e seu histórico de exposição posterior registrado. Em países onde todos os habitantes têm números de registro exclusivos, esse é um procedimento simples, regido principalmente pelas leis nacionais de proteção de dados. Onde não existe tal sistema, rastrear funcionários para fins de acompanhamento pode ser extremamente difícil. Onde existem registros apropriados de óbitos ou doenças, a mortalidade por todas as causas, todos os cânceres e locais específicos de câncer podem ser obtidos no registro nacional de causas de morte. (Para mortalidade por câncer, o registro nacional de câncer é uma fonte melhor porque contém diagnósticos mais precisos. Além disso, dados de incidência (ou morbidade) também podem ser obtidos.) As taxas de mortalidade (ou taxas de incidência de câncer) podem ser comparadas a “ números esperados”, calculados a partir de taxas nacionais usando como base as pessoas-ano da coorte exposta.

Suponha que 70 casos fatais de câncer de pulmão sejam encontrados na coorte, enquanto o número esperado (o número que teria ocorrido se não houvesse exposição) é 35. Então:

c₁ = 70, E(c₁) = 35

Assim, o SMR = 200, o que indica um aumento de duas vezes no risco de morrer de câncer de pulmão entre os expostos. Se dados detalhados de exposição estiverem disponíveis, a mortalidade por câncer pode ser estudada em função de diferentes tempos de latência (digamos, 10, 15, 20 anos), trabalho em diferentes tipos de pedreiras (diferentes tipos de granito), diferentes períodos históricos, diferentes exposições intensidades e assim por diante. No entanto, 70 casos não podem ser subdivididos em muitas categorias, porque o número que cai em cada uma rapidamente se torna muito pequeno para análise estatística.

Ambos os tipos de projetos de coorte têm vantagens e desvantagens. Um estudo retrospectivo pode, via de regra, medir apenas a mortalidade, porque geralmente faltam dados para manifestações mais leves. Os registros de câncer são uma exceção, e talvez alguns outros, como registros de AVC e registros de altas hospitalares, em que os dados de incidência também estejam disponíveis. A avaliação da exposição passada é sempre um problema e os dados de exposição geralmente são bastante fracos em estudos retrospectivos. Isso pode levar ao mascaramento do efeito. Por outro lado, como os casos já ocorreram, os resultados do estudo ficam disponíveis muito mais cedo; em, digamos, dois a três anos.

Um estudo prospectivo de coorte pode ser melhor planejado para atender às necessidades do pesquisador, e os dados de exposição podem ser coletados de forma precisa e sistemática. Várias manifestações diferentes de uma doença podem ser medidas. As medições da exposição e do resultado podem ser repetidas, e todas as medições podem ser padronizadas e sua validade verificada. No entanto, se a doença tiver uma longa latência (como o câncer), muito tempo – até 20 a 30 anos – precisará passar antes que os resultados do estudo possam ser obtidos. Muita coisa pode acontecer durante este tempo. Por exemplo, rotatividade de pesquisadores, melhorias nas técnicas de medição de exposição, reforma ou fechamento das usinas escolhidas para estudo e assim por diante. Todas essas circunstâncias colocam em risco o sucesso do estudo. Os custos de um estudo prospectivo também são geralmente mais altos do que os de um estudo retrospectivo, mas isso se deve principalmente ao número muito maior de medições (monitoramento de exposição repetida, exames clínicos e assim por diante) e não ao registro de óbito mais caro. Portanto, o custos por unidade de informação não excedem necessariamente os de um estudo retrospectivo. Diante de tudo isso, estudos prospectivos são mais indicados para doenças com latência bastante curta, necessitando de seguimento curto, enquanto estudos retrospectivos são melhores para doenças com latência longa.

Estudos de caso-controle (ou caso-referente)

Voltemos à fábrica de viscose rayon. Um estudo de coorte retrospectivo pode não ser viável se as listas dos trabalhadores expostos forem perdidas, enquanto um estudo de coorte prospectivo produziria resultados sólidos em muito tempo. Uma alternativa seria, então, a comparação entre os que morreram de doença coronariana no município, ao longo de um determinado período de tempo, e uma amostra da população total na mesma faixa etária.

O projeto de caso-controle clássico (ou caso-referente) é baseado na amostragem de uma população dinâmica (aberta, caracterizada por uma rotatividade de membros). Esta população pode ser a de um país inteiro, um distrito ou um município (como no nosso exemplo), ou pode ser a população definida administrativamente da qual os pacientes são internados em um hospital. A população definida fornece os casos e os controles (ou referentes).

A técnica consiste em reunir todos os casos da doença em questão existentes em um ponto no tempo (casos prevalentes), ou ocorreram durante um período definido significativo de tempo (casos incidentes). Os casos, portanto, podem ser extraídos de registros de morbidade ou mortalidade, ou coletados diretamente de hospitais ou outras fontes com diagnósticos válidos. Os controles são desenhados como um amostra da mesma população, seja entre não-casos ou de toda a população. Outra opção é selecionar pacientes com outra doença como controles, mas esses pacientes devem ser representativos da população de onde vieram os casos. Pode haver um ou mais controles (ou seja, referentes) para cada caso. A abordagem de amostragem difere dos estudos de coorte, que examinam toda a população. Nem é preciso dizer que os ganhos em termos de redução de custos dos projetos de caso-controle são consideráveis, mas é importante que a amostra seja representante de toda a população da qual os casos se originaram (ou seja, a “base do estudo”)—caso contrário, o estudo pode ser tendencioso.

Quando casos e controles são identificados, seus históricos de exposição são coletados por meio de questionários, entrevistas ou, em alguns casos, de registros existentes (por exemplo, registros de folha de pagamento dos quais históricos de trabalho podem ser deduzidos). Os dados podem ser obtidos dos próprios participantes ou, se já falecidos, de parentes próximos. Para garantir uma recordação simétrica, é importante que a proporção de casos e referentes mortos e vivos seja igual, porque parentes próximos geralmente fornecem uma história de exposição menos detalhada do que os próprios participantes. As informações sobre o padrão de exposição entre os casos são comparadas com as dos controles, fornecendo uma estimativa do odds ratio (OR), uma medida indireta da risco entre os expostos de contrair a doença em relação aos não expostos.

Como o projeto de caso-controle se baseia nas informações de exposição obtidas de pacientes com uma determinada doença (isto é, casos) juntamente com uma amostra de pessoas não doentes (isto é, controles) da população da qual os casos se originaram, a conexão com as exposições pode ser investigado apenas uma doença. Em contraste, este desenho permite o estudo concomitante do efeito de várias exposições diferentes. O estudo de caso referente é adequado para abordar questões de pesquisa específicas (por exemplo, “A doença coronariana é causada pela exposição ao dissulfeto de carbono?”), mas também pode ajudar a responder à pergunta mais geral: “Quais exposições podem causar esta doença ?”

A questão de saber se a exposição a solventes orgânicos causa câncer hepático primário é levantada (como exemplo) na Europa. Casos de câncer hepático primário, uma doença comparativamente rara na Europa, são mais bem coletados a partir de um registro nacional de câncer. Suponha que todos os casos de câncer ocorridos durante três anos formem a série de casos. A base populacional para o estudo é então um acompanhamento de três anos de toda a população do país europeu em questão. Os controles são desenhados como uma amostra de pessoas sem câncer de fígado da mesma população. Por razões de conveniência (o que significa que a mesma fonte pode ser usada para amostragem dos controles), pacientes com outro tipo de câncer, não relacionado à exposição a solventes, podem ser usados ​​como controles. O câncer de cólon não tem relação conhecida com a exposição a solventes; portanto, esse tipo de câncer pode ser incluído entre os controles. (O uso de controles de câncer minimiza o viés de memória, pois a precisão da história fornecida por casos e controles é, em média, simétrica. No entanto, se alguma conexão atualmente desconhecida entre câncer de cólon e exposição a solventes fosse revelada posteriormente, esse tipo de controle causaria uma subestimação do verdadeiro risco - não um exagero dele.)

Para cada caso de câncer de fígado, dois controles são sorteados para obter maior poder estatístico. (Pode-se desenhar ainda mais controles, mas os fundos disponíveis podem ser um fator limitante. Se os fundos não fossem limitados, talvez até quatro controles seriam ótimos. Além de quatro, a lei dos retornos decrescentes se aplica.) Depois de obter a permissão apropriada dos dados autoridades de proteção, os casos e controles, ou seus parentes próximos, são abordados, geralmente por meio de um questionário enviado pelo correio, solicitando um histórico ocupacional detalhado com ênfase especial em uma lista cronológica dos nomes de todos os empregadores, departamentos de trabalho, tarefas de trabalho em empregos diferentes e o período de emprego em cada tarefa respectiva. Esses dados podem ser obtidos de parentes com alguma dificuldade; no entanto, produtos químicos específicos ou nomes comerciais geralmente não são bem lembrados pelos parentes. O questionário também deve incluir perguntas sobre possíveis dados de confusão, como uso de álcool, exposição a alimentos contendo aflatoxinas e infecção por hepatite B e C. Para obter uma taxa de resposta suficientemente alta, dois lembretes são enviados aos não respondentes em intervalos de três semanas. Isso geralmente resulta em uma taxa de resposta final superior a 70%. A história ocupacional é então revisada por um higienista industrial, sem conhecimento do caso do entrevistado ou status de controle, e a exposição é classificada em exposição alta, média, baixa, nenhuma e desconhecida a solventes. Os dez anos de exposição imediatamente anteriores ao diagnóstico de câncer são desconsiderados, porque não é biologicamente plausível que carcinógenos do tipo iniciador possam ser a causa do câncer se o tempo de latência for tão curto (embora os promotores, de fato, possam). Nesta fase também é possível diferenciar entre diferentes tipos de exposição a solventes. Como foi fornecida uma história profissional completa, também é possível explorar outras exposições, embora a hipótese inicial do estudo não as inclua. As razões de chance podem então ser calculadas para exposição a qualquer solvente, solventes específicos, misturas de solventes, diferentes categorias de intensidade de exposição e para diferentes janelas de tempo em relação ao diagnóstico de câncer. É aconselhável excluir da análise aqueles com exposição desconhecida.

Os casos e controles podem ser amostrados e analisados ​​como série independente or grupos combinados. Matching significa que os controles são selecionados para cada caso com base em certas características ou atributos, para formar pares (ou conjuntos, se mais de um controle for escolhido para cada caso). A correspondência geralmente é feita com base em um ou mais desses fatores, como idade, estado vital, histórico de tabagismo, tempo de calendário do diagnóstico do caso e outros. Em nosso exemplo, os casos e controles são comparados por idade e estado vital. (O estado vital é importante, porque os próprios pacientes geralmente fornecem um histórico de exposição mais preciso do que parentes próximos, e a simetria é essencial por razões de validade.) Hoje, a recomendação é restringir a correspondência, porque esse procedimento pode introduzir resultados negativos (mascaramento de efeito) ) confuso.

Se um controle corresponde a um caso, o projeto é chamado de design de par combinado. Desde que os custos de estudar mais controles não sejam proibitivos, mais de um referente por caso melhora a estabilidade da estimativa do OR, o que torna o estudo mais eficiente em tamanho.

O layout dos resultados de um estudo de caso-controle não pareado é mostrado na tabela 2.

Tabela 2. Layout de amostra de dados de caso-controle

A partir dessa tabela, as chances de exposição entre os casos e as chances de exposição entre a população (os controles) podem ser calculadas e divididas para gerar a razão de chances de exposição, OR. Para os casos, a probabilidade de exposição é c₁ / c₀, e para os controles é n₁ / n₀. A estimativa do OR é então:

Se relativamente mais casos do que controles foram expostos, o OR é superior a 1 e vice-versa. Os intervalos de confiança devem ser calculados e fornecidos para o OR, da mesma forma que para o RR.

A título de exemplo, um centro de saúde ocupacional de uma grande empresa atende a 8,000 funcionários expostos a diversas poeiras e outros agentes químicos. Estamos interessados ​​na conexão entre exposição à poeira mista e bronquite crônica. O estudo envolve o acompanhamento dessa população por um ano. Estabelecemos como critério diagnóstico para bronquite crônica “tosse matinal e produção de catarro por três meses durante dois anos consecutivos”. Os critérios para exposição “positiva” à poeira são definidos antes do início do estudo. Cada paciente que visita o centro de saúde e preenche esses critérios durante um período de um ano é um caso, e o próximo paciente que procura aconselhamento médico por problemas não pulmonares é definido como um controle. Suponha que 100 casos e 100 controles sejam incluídos durante o período do estudo. Deixe 40 casos e 15 controles serem classificados como tendo sido expostos a poeira. Então

c₁ = 40, c₀ = 60, n₁ = 15 e n₀ = 85.

Consequentemente,

No exemplo anterior, não foi considerada a possibilidade de confusão, que pode levar a uma distorção da OR devido a diferenças sistemáticas entre casos e controles em uma variável como a idade. Uma maneira de reduzir esse viés é combinar os controles com os casos por idade ou outros fatores suspeitos. Isso resulta em um layout de dados descrito na tabela 3.

Tabela 3. Layout de dados de caso-controle se um controle corresponder a cada caso

A análise se concentra nos pares discordantes: ou seja, “caso exposto, controle não exposto” (f_+–); e “caso não exposto, controle exposto” (f_–+). Quando ambos os membros de um par são expostos ou não expostos, o par é desconsiderado. O OR em um desenho de estudo de pares combinados é definido como

Em um estudo sobre a associação entre câncer nasal e exposição à poeira de madeira, havia ao todo 164 pares de caso-controle. Em apenas um par, tanto o caso quanto o controle foram expostos, e em 150 pares, nem o caso nem o controle foram expostos. Esses pares não são mais considerados. O caso, mas não o controle, foi exposto em 12 pares, e o controle, mas não o caso, em um par. Conseqüentemente,

e como a unidade não está incluída nesse intervalo, o resultado é estatisticamente significativo, ou seja, há uma associação estatisticamente significativa entre câncer nasal e exposição ao pó de madeira.

Os estudos de caso-controle são mais eficientes do que os estudos de coorte quando o a doença é rara; eles podem, de fato, fornecer a única opção. No entanto, doenças comuns também podem ser estudadas por este método. Se o a exposição é rara, uma coorte baseada na exposição é o desenho epidemiológico preferível ou o único viável. Claro, estudos de coorte também podem ser realizados em exposições comuns. A escolha entre projetos de coorte e de caso-controle quando a exposição e a doença são comuns geralmente é decidida levando em conta considerações de validade.

Como os estudos de caso-controle dependem de dados de exposição retrospectiva, geralmente baseados na recordação dos participantes, seu ponto fraco é a imprecisão e a grosseria das informações de exposição, o que resulta em mascaramento de efeitos por meio de não diferencial (simétrica) classificação incorreta do status de exposição. Além disso, às vezes a recordação pode ser assimétrica entre casos e controles, casos geralmente considerados como lembrando “melhor” (ou seja, viés de recordação).

A recordação seletiva pode causar um viés de ampliação de efeito através diferencial (assimétrica) classificação incorreta do status de exposição. As vantagens dos estudos de caso-controle residem em sua relação custo-eficácia e em sua capacidade de fornecer uma solução para um problema de forma relativamente rápida. Devido à estratégia de amostragem, eles permitem a investigação de populações-alvo muito grandes (por exemplo, por meio de registros nacionais de câncer), aumentando assim o poder estatístico do estudo. Em países onde a legislação de proteção de dados ou a falta de bons registros populacionais e de morbidade dificultam a execução de estudos de coorte, estudos de caso-controle baseados em hospitais podem ser a única maneira prática de conduzir pesquisas epidemiológicas.

Amostragem de caso-controle dentro de uma coorte (desenhos de estudo de caso-controle aninhados)

Um estudo de coorte também pode ser projetado para amostragem em vez de acompanhamento completo. Esse projeto foi anteriormente chamado de estudo de caso-controle “aninhado”. Uma abordagem de amostragem dentro da coorte estabelece requisitos diferentes para a elegibilidade da coorte, porque as comparações agora são feitas dentro da mesma coorte. Isso deve, portanto, incluir não apenas trabalhadores altamente expostos, mas também trabalhadores menos expostos e até mesmo não expostos, a fim de fornecer contrastes de exposição dentro de si. É importante perceber essa diferença nos requisitos de elegibilidade ao montar a coorte. Se uma análise de coorte completa for realizada pela primeira vez em uma coorte cujos critérios de elegibilidade foram em “muita” exposição, e um estudo de caso-controle “aninhado” for feito posteriormente na mesma coorte, o estudo torna-se insensível. Isso introduz mascaramento de efeito porque os contrastes de exposição são insuficientes “por design” em virtude da falta de variabilidade na experiência de exposição entre os membros da coorte.

No entanto, desde que a coorte tenha uma ampla gama de experiências de exposição, a abordagem de caso-controle aninhado é muito atraente. Um reúne todos os casos surgidos na coorte ao longo do período de acompanhamento para formar a série de casos, enquanto apenas um amostra dos não-casos é desenhado para a série de controle. Os pesquisadores, então, como no projeto tradicional de controle de caso, coletam informações detalhadas sobre a experiência de exposição entrevistando casos e controles (ou seus parentes próximos), examinando as listas de funcionários dos empregadores, construindo uma matriz de exposição de trabalho, ou combinando duas ou mais dessas abordagens. Os controles podem ser combinados com os casos ou podem ser tratados como uma série independente.

A abordagem de amostragem pode ser menos dispendiosa em comparação com a obtenção de informações exaustivas sobre cada membro da coorte. Em particular, porque apenas uma amostra de controles é estudada, mais recursos podem ser dedicados a uma avaliação de exposição detalhada e precisa para cada caso e controle. No entanto, os mesmos problemas de poder estatístico prevalecem como nos estudos de coorte clássicos. Para alcançar poder estatístico adequado, a coorte deve sempre incluir um número “adequado” de casos expostos dependendo da magnitude do risco que deve ser detectado.

Desenhos de estudos transversais

No sentido científico, um desenho transversal é uma seção transversal da população de estudo, sem qualquer consideração dada ao tempo. Tanto a exposição quanto a morbidade (prevalência) são medidas no mesmo ponto no tempo.

Do ponto de vista etiológico, esse desenho de estudo é fraco, em parte porque lida com a prevalência em oposição à incidência. A prevalência é uma medida composta, dependendo tanto da incidência quanto da duração da doença. Isso também restringe o uso de estudos transversais para doenças de longa duração. Mais grave ainda é o forte viés negativo causado pela eliminação dependente da saúde do grupo exposto daquelas pessoas mais sensíveis aos efeitos da exposição. Portanto, os problemas etiológicos são melhor resolvidos por projetos longitudinais. De fato, estudos transversais não permitem nenhuma conclusão sobre se a exposição precedeu a doença ou vice-versa. A seção transversal é etiologicamente significativa apenas se existir uma verdadeira relação de tempo entre a exposição e o resultado, o que significa que a exposição atual deve ter efeitos imediatos. No entanto, a exposição pode ser medida transversalmente para que represente um período de tempo passado mais longo (por exemplo, o nível de chumbo no sangue), enquanto a medida do resultado é uma prevalência (por exemplo, velocidades de condução nervosa). O estudo, então, é uma mistura de um desenho longitudinal e transversal, em vez de um mero corte transversal da população do estudo.

Pesquisas descritivas transversais

Os inquéritos transversais são muitas vezes úteis para fins práticos e administrativos, e não para fins científicos. Os princípios epidemiológicos podem ser aplicados a atividades de vigilância sistemática no ambiente de saúde ocupacional, tais como:

• observação de morbidade em relação à ocupação, área de trabalho ou certas exposições

• inquéritos regulares aos trabalhadores expostos a riscos ocupacionais conhecidos

• exame de trabalhadores que entram em contato com novos riscos à saúde

• programas de monitoramento biológico

• pesquisas de exposição para identificar e quantificar perigos

• programas de triagem de diferentes grupos de trabalhadores

• avaliar a proporção de trabalhadores que necessitam de prevenção ou controle regular (por exemplo, pressão arterial, doença coronariana).

É importante escolher indicadores de morbidade representativos, válidos e específicos para todos os tipos de pesquisas. Uma pesquisa ou um programa de triagem pode usar apenas um número bastante pequeno de testes, em contraste com o diagnóstico clínico e, portanto, o valor preditivo do teste de triagem é importante. Métodos insensíveis falham em detectar a doença de interesse, enquanto métodos altamente sensíveis produzem muitos resultados falsos positivos. Não vale a pena rastrear doenças raras em um ambiente ocupacional. Todas as atividades de busca de casos (ou seja, triagem) também requerem um mecanismo para cuidar de pessoas com achados “positivos”, tanto em termos de diagnóstico quanto de terapia. Caso contrário, apenas a frustração resultará com um potencial para mais mal do que bem emergindo.

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