Hodnocení zdravotních rizik Pro bakalářské studium VZ Milena Černá

Úvod do problematiky Každá lidská činnost může znamenat riziko pro člověka i prostředí. Pro řešení rizika je potřeba jeho kvalitativní, popř. i kvantitativní posouzení. Pro toto posouzení je nutno mít potřební nástroje. Melodika hodnocení zdravotních rizik je jedním z nejpoužívanějších nástrojů pro tyto účely již od 80. let minulého století (US EPA). Jeho výsledky jsou odborným základem pro kontrolu rizika a určování priorit při politických rozhodnutích.

Proč potřebujeme metodologii hodnocení zdravotních rizik? Pro upřesnění vztahu mezi faktory s nežádoucím účinkem a člověkem v minulosti, současnosti i budoucnosti Vztahy mohou být vyjádřeny kvalitativně či kvantitativně Výstupy jsou nezbytné pro řízení rizik (rozhodnutí, povolení, zákaz, doplnění apod.)

Analýza zdravotních rizik Hodnocení zdravotních rizik: Určení nebezpečných vlastností látky či faktoru Určení vztahu dávka - efekt Odhad expozice Charakteristika rizika Řízení zdravotních rizik: Politické, legislativní, ekonomické rozhodnutí o opatřeních, stanovení limitních hodnot, komunikace s veřejností o rizicích, vnímání rizik HIA (health impact assesment), EIA (environmental impact ass.), SIA (social impact ass.)

Určení nebezpečných vlastností (toxicita, alergenita, dráždivost, genotoxicita, karcinogenita,neurotoxicita apod.) I. Epidemiologické studie Havarijní situace (vyšší expozice = větší možnost odhalit zdravotní důsledky) Profesionální expozice Studie případů a kontrol II. Pokusy na zvířatech III. Modely in vitro IV. In siliko (QSAR – quantitative structure activity relation)

Epidemiologické studie Poskytují nejprůkaznější podklady pro sledování nebezpečných vlastností a současně pro expozici nežádoucím látkám či faktorům Je nutno dostatečně rozlišit populační skupinu s působením sledovaného agens a bez jeho působení (např. pacient léčený či neléčený určitým lékem, kuřák – nekuřák, pracovní prostředí) Obtížné rozlišení je u faktorů, které mohou být všudypřítomné a kde je složité definovat kontrolní skupinu (např. PAU v ovzduší).

Pokusy na zvířatech Výhody: Nevýhody a omezení: Lze sledovat působení jediné látky v předem daných koncentracích (dávka) Lze sledovat nejrůznější zdravotní změny v průběhu dlouhodobého sledování (u hlodavců většinu jejich života) Nevýhody a omezení: Extrapolace výsledků ze zvířete na člověka Extrapolace z vysokých dávek na nižší Finanční a pracovní náročnost experimentů

Modely in vitro Výhody: Nevýhody: Průkaz nebezpečného jevu je rychlý a ne tak finančně náročný Výsledek dovoluje předpovídat možnost závažného rizika a uplatnit preventivní opatření dřív než dojde k ireversibilnímu poškození Lze pracovat i se směsmi látek Nevýhody: Značné míry nejistoty metody (specifita, sensitivita) Výsledky nelze extrapolace přímo na člověka

II. Závislost účinku na dávce Paracelsus: dosis facit venenum Nezbytné prokázat u všech typů studií, i když u epidemiologických studií to je obtížné U experimentů volit aplikované dávky tak, aby nebyly pro modelový organismus toxické

Dávka - efekt Látky s prahovým účinkem: NOAEL – no observable adverse effect level LOAEL – lowest observable adverse effect level Faktory nejistoty Modifikující faktory Látky s bezprahovým účinkem – ionizující záření, hemické karcinogeny

III. Odhad expozice Definice expozice kontakt hodnocené chemické látky, nebo fyzikálního faktoru s hranicemi organismu (bez expozice není riziko) Odhad expozice snaha směřující ke kvalifikaci a kvantifikaci tohoto kontaktu

Data o expozici jsou nezbytná pro Epidemiologické studie Odhad zdravotních rizik Řízení zdravotních rizik Analýzu aktuálního stavu a trendů Zdůvodnění preventivních opatření Vyhodnocení účinku realizovaných opatření

Hodnocení expozice Definice expozice: Expozice je styk chemického, fyzikálního nebo biologického činitele s vnějším povrchem organismu. Expozice je nabídka nebezpečné (potenciálně nebezpečné) látky či faktoru. Hodnocení expozice je určení nebo odhad velikosti, frekvence, trvání a cesty expozice

Expozice - dávka Expozice – nabídka Potenciální dávka – množství látky obsažené v požité potravě, vodě, vdechovaném vzduchu nebo v materiálu aplikovaném na kůži Vnitřní dávka (absorbovaná dávka) – množství látky, která pronikla absorpční bariérou organismu fyzikálním nebo biologickým dějem. Biomonitoring Tkáňová dávka Buněčná dávka Molekulová dávka Biologicky aktivní dávka

Proč potřebujeme znát expozici? Pro odhad dávky, která slouží k hodnocení rizika K podpoře regulačních opatření pro koncentrace škodlivých látek v médiích prostředí K vyhodnocení účinnosti preventivních opatření

Vyhodnocení expozice člověka Kde se látka (faktor) vyskytuje? Jak velká populační skupina je exponována? Jakými expozičními cestami? Jaké je složení exponované populace. Jsou exponovány osoby s vyšší vnímavostí? Jaký je stupeň vstřebávání při různých cestách expozice? Jaká je velikost, trvání a časový průběh expozice?

Složky expozičního procesu Zdroj(e) znečištění (faktoru) Expoziční cesty (vstupní brány) Příjemce

Zdroje znečištění (nebezpečného faktoru) Celkové: ovzduší, pitná voda, potraviny, hluk….. Lokální: Okolí průmyslového zdroje, skládka nebezpečného odpadu, nevhodně použitý postřik, laky a nátěry v místnosti, kuřácké prostředí…..

Vstupní brány expozice Kombinace expozičních cest Orální Potrava, voda, prach a půda Inhalační Ovzduší, aerosol ve sprše Kůží a sliznicí V pracovním procesu, z mastí a kosmetiky, textilie Kombinace expozičních cest

Příjemce – exponovaný jedinec či skupina Počet exponovaných osob (velikost populace) Složení exponované populace: Věk exponovaných, pohlaví, profese, zdravotní stav, medikace, životní styl, genetická zátěž….

Cílová populace a rizikové skupiny - Rizikové skupiny jsou dané : věkově – fyziologická specifika, detoxikační mechanismy zdravotním stavem - vrozenou dispozicí – deficit enzymů, chronickým nebo akutním onemocněním, dietárními deficity rizikovým chováním ve vztahu k hodnocené expozici – kouření, alkohol, drogy 21

Cílová populace a rizikové skupiny Rizikové skupiny jsou dané: věkově – fyziologická specifika, detoxikační mechanismy zdravotním stavem - chronickým nebo akutním onemocněním, dietárními deficity genetickým vybavením – biotransformace, deficit enzymů, reparace genetického poškození rizikovým chováním ve vztahu k hodnocené expozici – kouření, alkohol, drogy

Trvání a frekvence expozice Celoživotní expozice Expozice v pracovním procesu Expozice při určité pracovní či nepracovní činnosti Expozice periodická Expozice víkendová Expozice jen určitou část dne Expozice v noci Kombinace různých variant

Scénář postupu při hodnocení expozice Koncentrace sledované látky v médiích prostředí Expoziční cesty Spotřeba příslušného média prostředí (např. 20 m3 vzduchu/osobu a den, 1 L pitné vody/osobu a den, 50 mg půdy/osobu/den apod.) Trvání a frekvence expozice (v pracovním procesu, celoživotní, víkendová, v budovách, při určité činnosti, ve dne či v noci) Velikost exponované populace (jedinci, malé či velké populační skupiny, celá populace v dané oblasti, atd.) Složení exponované populace (věkové kategorie, pohlaví, zdravotní stav, genetické vybavení, kombinace více zátěží)

Jak zjistíme výši expozice? Expoziční dávku lze odhadnout výpočtem na základě znalosti koncentrace látky v médiu prostředí, množství „spotřebovaného“ média a dalších parametrů. Expozici lze zjistit či potvrdit použitím biomarkerů expozice (popř. i biomarkerů účinku). Expozici lze odhadnout za pomoci vhodných matematických modelů.

Expoziční cesta Celková expozice Souhrn procesů kterými prochází škodlivina v prostředí od zdroje k cestě vstupu do organismu Celková expozice Zahrnuje všechny expoziční cesty a cesty vstupu pro danou látku Expozom – celoživotní expozice envionmentálním stresorům

Kvantifikace expozice Expozice (dávka) (v mg/kg těl. hm./den): = C x IR x EF x ED/BW x AT Kde: C = koncentrace látky v dané složce prostředí IR = množství spotřebovaného media (v objemových či hmotnostních jednotkách za den) EF = frekvence expozice ve dnech za rok ED = trvání expozice v letech BW = tělesná hmotnost v kg AT = doba (ve dnech), po kterou je C konstantní a na kterou expozici kalkulujeme (pro karcinogenní riziko na 70 let)

Dietární expozice Spotřeba potravin: Dle potravního koše Metodou dvou porcí Dotazníkem Koncentrace dané látky v konsumované potravě Hmotnost osoby v kg Výpočet expozice v mg/kg hmotnosti/den Porovnání s danými limity. ADI, TDI, TWI apod.

Limitní hodnoty Referenční dávka (RfD) = odhad výše denní expozice populace (včetně citlivých subpopulačních skupin), která při celoživotní expozici nepředstavuje významné zdravotní riziko pro populaci. (POZOR – není to totéž, co referenční hodnota!!) Přijatelná denní dávka (ADI) = odhad perorálního denního příjmu, o němž lze předpokládat, že nevyvolá nepříznivé účinky ani při celoživotní expozici) Tolerovatelná denní dávka (TDI) = dtto ADI, ale pro kontaminující látky TWI, TMI = dtto, pro kumulativní látky

Legislativní zakotvení Hodnocení zdravotních rizik ( HRA ) vychází ze zákona č. 258/2000 Sb., ve znění pozdějších předpisů, tvoří součást analýzy rizik kontaminovaných území, slouží k odvození doporučených přípustných koncentrací, je vyžadováno jako součást podkladů pro řešení případů závažného znečištění nebo ohrožení životního prostředí a při podezření na negativní dopad faktorů životního prostředí na zdraví a další rozhodovací procesy. Posuzování vlivů na veřejné zdraví ( HIA ) je součástí procesů posuzování vlivů na životní prostředí ( EIA, SEA ) dle zákona č. 100/2001 Sb., v platném znění, nebo projektů pro územní a stavební řízení. Posuzování provádějí autorizované osoby, které jsou k tomu oprávněné na základě Osvědčení vydaného MZ ČR.

Doporučené výukové materiály Manuál prevence v lékařské praxi: VIII. Základy hodnocení zdravotních rizik www.szu.cz: Autorizační návod AN 16/04 verze 3 K hodnocení zdravotního rizika expozice chemickým látkám v pitné vodě Risk Assessment Guidance for Superfund : Volume I Human Health Evaluation Manual Risk Analysis a Guide to Principles and Methods for Analyzing Health and Environmental Risks