Приоритетни циљ токсикологије на раду и животне средине је побољшање превенције или значајног ограничавања здравствених ефеката изложености опасним агенсима у општој и професионалној средини. У ту сврху развијени су системи за квантитативну процену ризика у вези са датом изложеношћу (видети одељак „Регулаторна токсикологија“).

Ефекти хемикалије на одређене системе и органе су повезани са величином изложености и да ли је изложеност акутна или хронична. Имајући у виду разноликост токсичних ефеката чак и унутар једног система или органа, предложена је јединствена филозофија која се тиче критичног органа и критичног ефекта у сврху процене ризика и развоја здравствених препоручених граница концентрације токсичних супстанци у различитим срединама животне средине. .

Са становишта превентивне медицине, од посебног је значаја идентификовање раних штетних ефеката, на основу опште претпоставке да спречавање или ограничавање раних ефеката може спречити развој тежих здравствених ефеката.

Такав приступ је примењен на тешке метале. Иако тешки метали, као што су олово, кадмијум и жива, припадају специфичној групи токсичних супстанци код којих хронични ефекат активности зависи од њихове акумулације у органима, дефиниције представљене у наставку објавила је Радна група за токсичност метала (Нордберг 1976).

Дефиниција критичног органа коју је предложила Радна група за токсичност метала усвојена је са малом модификацијом: реч метал је замењен изразом потенцијално токсична супстанца (Дуффус 1993).

Да ли се одређени орган или систем сматра критичним зависи не само од токсикомеханике опасног агенса већ и од пута апсорпције и изложене популације.

• Критична концентрација за ћелију: концентрација при којој се штетне функционалне промене, реверзибилне или иреверзибилне, јављају у ћелији.
• Критична концентрација органа: средња концентрација у органу у тренутку када најосетљивији тип ћелија у органу достиже критичну концентрацију.
• Критички орган: тај одређени орган који први постигне критичну концентрацију метала под одређеним околностима излагања и за дату популацију.
• Критични ефекат: дефинисана тачка у односу између дозе и ефекта код појединца, односно тачка у којој се јавља нежељени ефекат у ћелијској функцији критичног органа. На нивоу изложености нижем од оног који даје критичну концентрацију метала у критичном органу, могу се јавити неки ефекти који не нарушавају ћелијску функцију пер се, али се могу открити путем биохемијских и других тестова. Такви ефекти се дефинишу као суб-критични ефекти.

Биолошко значење субкритичног ефекта понекад није познато; може представљати биомаркер изложености, индекс адаптације или претходник критичног ефекта (погледајте „Методе токсиколошког испитивања: Биомаркери”). Ова друга могућност може бити посебно значајна с обзиром на профилактичке активности.

Табела 1 приказује примере критичних органа и ефеката за различите хемикалије. У хроничној изложености кадмијуму у животној средини, где је пут апсорпције од мањег значаја (концентрација кадмијума у ​​ваздуху се креће од 10 до 20 μг/м³ у урбаним и 1 до 2 μг/м³ у руралним областима), критични орган је бубрег. У радном окружењу где ТЛВ достиже 50μг/м³ а удисање представља главни пут излагања, два органа, плућа и бубрег, сматрају се критичним.

Табела 1. Примери критичних органа и критичних ефеката

За олово, критични органи код одраслих су хемопоетски и периферни нервни систем, где се критични ефекти (нпр. повишена концентрација протопорфирина у еритроцитима (ФЕП), повећано излучивање делта-аминолевулинске киселине у урину или поремећена проводљивост периферних нерава) манифестују када ниво олова у крви (индекс апсорпције олова у систему) приближава се 200 до 300 μг/л. Код мале деце критичан орган је централни нервни систем (ЦНС), а симптоми дисфункције откривени употребом батерије психолошког теста се јављају у испитиваним популацијама чак и при концентрацијама од око 100 μг/л Пб. у крви.

Формулисан је низ других дефиниција које би могле боље да одражавају значење појма. Према СЗО (1989), критични ефекат је дефинисан као „први нежељени ефекат који се јавља када се достигне гранична (критична) концентрација или доза у критичном органу. Нежељени ефекти, као што је рак, без дефинисане граничне концентрације често се сматрају критичним. Одлука о томе да ли је ефекат критичан је ствар стручне процене.” У Међународном програму за хемијску безбедност (ИПЦС) смернице за развој Документи о критеријумима здравља животне средине, критични ефекат је описан као „штетни ефекат за који се сматра да је најприкладнији за одређивање подношљивог уноса“. Последња дефиниција је формулисана директно у сврху процене граница изложености на основу здравља у општем окружењу. У овом контексту чини се да је најважније одредити који ефекат се може сматрати штетним. Према садашњој терминологији, штетни ефекат је „промена у морфологији, физиологији, расту, развоју или животном веку организма која резултира оштећењем способности да надокнади додатни стрес или повећањем осетљивости на штетне ефекте других утицаја животне средине. Одлука о томе да ли је неки ефекат штетан или не захтева стручну процену.”

Слика 1 приказује хипотетичке криве доза-одговор за различите ефекте. У случају излагања олову, A може представљати субкритични ефекат (инхибиција АЛА-дехидратазе еритроцита), B критични ефекат (повећање цинк протопорфирина у еритроцитима или повећање излучивања делта-аминолевулинске киселине, C клинички ефекат (анемија) и D фатални ефекат (смрт). За излагање олову постоји обиље доказа који илуструју како одређени ефекти излагања зависе од концентрације олова у крви (практична супротност дози), било у облику односа доза-одговор или у односу на различите варијабле (пол, старост, итд. .). Одређивање критичних ефеката и односа доза-одговор за такве ефекте код људи омогућава да се предвиди учесталост датог ефекта за дату дозу или његов пандан (концентрација у биолошком материјалу) у одређеној популацији.

Слика 1. Хипотетичке криве доза-одговор за различите ефекте

Критични ефекти могу бити два типа: они за које се сматра да имају праг и они за које може постојати одређени ризик на било ком нивоу изложености (без прага, генотоксични карциногени и мутагени клица). Кад год је могуће, као основу за процену ризика треба користити одговарајуће податке о људима. Да би се одредили гранични ефекти за општу популацију, претпоставке у вези са нивоом изложености (подношљиви унос, биомаркери изложености) морају бити направљене тако да учесталост критичног ефекта у популацији изложеној датом опасном агенсу одговара учесталости тог ефекта у општој популацији. У изложености олову, максимална препоручена концентрација олова у крви за општу популацију (200 μг/л, медијан испод 100 μг/л) (СЗО 1987) је практично испод граничне вредности за претпостављени критични ефекат – повишен ниво протопорфирина у слободним еритроцитима, иако је није испод нивоа повезаног са ефектима на ЦНС код деце или крвним притиском код одраслих. Генерално, ако су подаци из добро спроведених студија људске популације који дефинишу ниво без уочених штетних ефеката основа за процену безбедности, онда се фактор несигурности десет сматра одговарајућим. У случају професионалне изложености критични ефекти се могу односити на одређени део популације (нпр. 10%). Сходно томе, код изложености олову на радном месту, препоручена концентрација олова у крви заснована на здрављу је усвојена да буде 400 мг/л код мушкараца где се 10% нивоа одговора за АЛА-У од 5 мг/л јавља при концентрацијама ПбБ од око 300 до 400 мг/л. . За професионалну изложеност кадмијуму (под претпоставком да је повећано излучивање протеина мале тежине урином критичан ефекат), ниво 200ппм кадмијума у ​​бубрежној кори се сматра прихватљивом вредношћу, јер је овај ефекат примећен код 10% пацијената. изложено становништво. Обе ове вредности се тренутно разматрају за смањење, у многим земљама (тј. 1996).

Не постоји јасан консензус о одговарајућој методологији за процену ризика од хемикалија за које критични ефекат можда нема праг, као што су генотоксични карциногени. Бројни приступи засновани углавном на карактеризацији односа доза-одговор су усвојени за процену таквих ефеката. Због недостатка друштвено-политичког прихватања здравственог ризика узрокованог канцерогенима у документима као што су Смернице за квалитет ваздуха за Европу (СЗО 1987), само вредности као што је јединични животни ризик (тј. ризик повезан са доживотном изложеношћу 1 μг/м³ опасног агенса) приказани су за ефекте који нису гранични (видети „Регулативна токсикологија“).

Тренутно је основни корак у предузимању активности за процену ризика одређивање критичног органа и критичних ефеката. Дефиниције и критичног и штетног ефекта одражавају одговорност одлучивања који од ефеката унутар датог органа или система треба сматрати критичним, а ово је директно повезано са накнадним одређивањем препоручених вредности за дату хемикалију у општој средини. -на пример, Смернице за квалитет ваздуха за Европу (СЗО 1987) или границе професионалне изложености засноване на здрављу (СЗО 1980). Одређивање критичног ефекта унутар опсега субкритичних ефеката може довести до ситуације у којој је у пракси немогуће одржати препоручене границе концентрације токсичних хемикалија у општој или радној средини. Сматрајући да је критичан ефекат који се може преклапати, рани клинички ефекти могу довести до усвајања вредности за које се могу развити нежељени ефекти у неком делу популације. Одлука да ли се дати ефекат треба сматрати критичним или не остаје одговорност стручних група које су специјализоване за процену токсичности и ризика.

Назад