Профессиональная токсикология
Профессиональная токсикология – это применение токсикологии к химическим опасностям на рабочем месте. Основное внимание уделяется веществам и условиям, воздействию которых люди могут подвергаться на рабочих местах, включая вдыхание и воздействие на кожу , которые наиболее распространены при обсуждении профессиональной токсикологии. Эти экологические и индивидуальные воздействия могут повлиять на здоровье, и основное внимание уделяется выявлению ранних неблагоприятных последствий, которые являются более тонкими, чем те, которые представлены в клинической медицине.
Профессиональная токсикология тесно связана с другими областями безопасности и гигиены труда . Исследования профессиональной эпидемиологии могут стимулировать токсикологические исследования возбудителей, а токсикологические исследования важны для установления биомаркеров для надзора за здоровьем на рабочем месте . Исследования профессиональной токсикологии могут предложить или оценить меры контроля опасности, используемые промышленными гигиенистами . Токсикологические исследования также являются важным вкладом в проведение оценки профессионального риска и установление стандартов и правил, таких как пределы профессионального воздействия .
Фон
[ редактировать ]По состоянию на 1983 год около 60 000 химических соединений считались имеющими профессиональные последствия. [1] Некоторые отрасли имеют повышенный потенциал воздействия химических и биологических агентов, включая производство , строительство , горнодобывающую промышленность , лесозаготовки и сельское хозяйство , а также рабочие места в сфере услуг , такие как ремонт автомобилей, автозаправочные станции, трубопроводы , грузовые и железнодорожные перевозки, утилизация отходов. и рекультивация, и ботанические сады. [2] В этих секторах существует повышенный риск воздействия, главным образом из-за того, что они работают с тяжелой техникой, которая при работе может выделять потенциально вредные пары. [3] Кроме того, эти отрасли связаны с непосредственным обращением с различными веществами, которые могут содержать вредные химические соединения.
Токсикологические исследования — это экспериментальные лабораторные исследования реакции организмов и биологических путей на вещество, которые могут генерировать данные, которые используются для других мероприятий по обеспечению безопасности и гигиены труда . [4] Эти исследования могут длиться от 2 недель до 2 лет и в первую очередь направлены на определение того, является ли соединение токсичным/канцерогенным, и насколько оно токсично, если да. [5] Чтобы выяснить, является ли соединение токсичным/канцерогенным, токсикологи подвергают мышей воздействию изучаемого соединения и исследуют их в течение определенного периода времени. Затем эти токсикологи ищут у мышей любые закономерности, которые могут указывать на токсичность или канцерогенность, и делают выводы на основе этих данных.
Цели
[ редактировать ]Профессиональная токсикология генерирует данные, которые используются для выявления опасностей и их физиологических эффектов, а также количественной оценки зависимости «доза-реакция» . [4] Эти данные в основном используются для установления стандартов и регулирования. Они могут иметь форму пределов профессионального воздействия , которые основаны на уровнях концентрации токсикантов в окружающей среде. Они также включают индексы биологического воздействия, основанные на биомониторинге токсиканта, его метаболитов или других биомаркеров . [2] Токсикологи играют большую роль в определении того, какие биомаркеры могут использоваться для биомониторинга во время оценки воздействия и по надзору за здоровьем на рабочем месте . деятельности [4]
Профессиональная токсикология дополняет профессиональную эпидемиологию в большей степени, чем токсикология и эпидемиология в целом. Например, вспышки, выявленные в ходе эпидемиологических исследований, таких как тематические исследования по оценке воздействия или надзор за состоянием здоровья на рабочем месте, могут побудить к токсикологическому изучению подозреваемых или подтвержденных возбудителей. [1] [2] И наоборот, результаты токсикологического расследования важны для установления биомаркеров для надзора за здоровьем на рабочем месте с целью выявления чрезмерного воздействия и проверки обоснованности пределов профессионального воздействия. Эти биомаркеры призваны помочь в профилактике путем выявления ранних побочных эффектов, в отличие от диагностики в клинической медицине, которая предназначена для выявления запущенных патологических состояний. [2]
Токсикологические исследования имеют преимущество перед эпидемиологическими, поскольку они позволяют изучать новые вещества до того, как они попадут в коммерческую эксплуатацию. [2] или когда эпидемиологические данные недоступны. [4] Токсикология также имеет то преимущество, что она позволяет выявить не только явные последствия для здоровья, но и промежуточные биохимические этапы, такие как процессы биотрансформации , а также ранние клеточные изменения. Это может помочь в разработке мер по предотвращению или лечению токсичности. [4]
Исследования профессиональной токсикологии могут также предложить или оценить меры контроля опасности, используемые промышленными гигиенистами . [1]
Профессиональная токсикология отличается от экологической токсикологии тем, что в первой имеется меньшее количество лиц, подвергающихся воздействию, но более широкий диапазон уровней воздействия. Экологическая токсикология имеет тенденцию сосредотачиваться на ситуациях с низкими уровнями воздействия на большее количество людей, где неблагоприятные последствия могут быть сконцентрированы у людей, которые особенно восприимчивы к данному токсиканту из-за генетических или других факторов. [6]
Проблемы
[ редактировать ]Перед профессиональной токсикологией стоит задача проведения исследований, имитирующих реальные условия на рабочем месте, для которых ингаляционное и кожное воздействие . наиболее важными являются [1] [2] хотя в медицинской промышленности инъекций воздействие при уколах иглой представляет опасность. [4] В частности, экспериментальные исследования воздействия при вдыхании требуют более сложной методологии и оборудования, чем эксперименты по пероральному введению . Например, важное значение имеет измерение и контроль распределения частиц по размерам, а также степени и места удержания частиц в дыхательных путях. [2] Воздействие при вдыхании и инъекциях часто более опасно, чем воздействие на кожу, при котором основная функция кожи заключается в обеспечении барьера для внешних токсинов, и воздействие при проглатывании , при котором токсины могут расщепляться в желудочно-кишечном тракте и печени . [4]
Часто происходит воздействие смесей химических веществ, действие которых может быть не просто аддитивным, поскольку различные токсины могут взаимодействовать таким образом, что усиливает или снижает их токсичность по сравнению с каждым токсином в отдельности. [4] Смеси могут содержать нежелательные примеси в продукте или продукты, которые отклоняются от спецификаций производителя. Воздействие не всегда острое, но может сохраняться на низком уровне в течение десятилетий. [2] Работники могут подвергаться воздействию токсичных веществ в большей степени, чем население в целом, которое в основном подвергается воздействию через потребительские товары и окружающую среду. [7] Установление причинно-следственной связи между заболеванием работника и условиями труда зачастую затруднено, поскольку профессиональные заболевания часто неотличимы от заболеваний, вызванных другими причинами, и между воздействием и началом заболевания может пройти длительный интервал. [2]
Хотя доза токсиканта является сильным предиктором последствий для здоровья, на профессиональные заболевания часто влияют или усугубляют другие факторы окружающей среды или личные факторы хозяина, такие как ранее существовавшие состояния здоровья, генетика хозяина или модели поведения работника. Они влияют на взаимосвязь между концентрацией, продолжительностью и частотой воздействия и фактической дозой токсиканта, которая достигает ткани-мишени и взаимодействует с метаболическими процессами. Например, предельная доза при ингаляционном воздействии зависит от частоты дыхания и объема дыхания, а доза при кожном воздействии зависит от скорости абсорбции через кожу, на которую влияют химические свойства химического вещества, толщина кожи на участке открытое место на теле и целостность кожи. [2]
Методы
[ редактировать ]В профессиональной токсикологии используются методы, общие для других форм токсикологии. Испытания на животных используются для выявления побочных эффектов и установления приемлемых уровней воздействия, а также для изучения механизма действия и зависимости «доза-реакция» . Существует ряд альтернатив in vitro испытаниям на животных в ряде конкретных случаев, таких как прогнозирование сенсибилизаторов кожи и вероятности травм глаз, а также количественные модели взаимосвязи структура-активность . Иногда контролируемые исследования на людях проводятся в тех случаях, когда риск для добровольцев незначителен; они используются для проверки того, применимы ли результаты исследований на животных к людям. [2]
В профессиональной токсикологии можно проводить многие типы измерений. К ним относятся внешние измерения воздействия, внутренняя доза, измеряемая через ткани и жидкости организма, «биологически эффективная доза», измеряющая соединение, которое фактически взаимодействовало с биомолекулами хозяина, такими как ДНК и белки, и измерение последующих эффектов мутаций, цитогенетических эффектов и аберрантная экспрессия генов . [8] Эксперименты могут быть сосредоточены на работе и регулировании процессов биотрансформации , которые могут детоксицировать или активировать токсины. Эти процессы подвержены различиям между людьми, которые изучаются в области токсигеномики . [4]
История
[ редактировать ]Хотя опасность для здоровья веществ, используемых на рабочем месте, была признана с древности , первые экспериментальные исследования опасных веществ были проведены в конце 19-го и начале 20-го веков, включая работы Джона Скотта Холдейна о шахтных газах , Карла Бернхарда Лемана по органическим веществам. и Эрнест Кеннауэй о профессиональном раке кожи . [9]
Биомаркеры начали использоваться в профессиональной токсикологии и эпидемиологии в 1970-х годах, а 1990-е годы показали растущее внимание к молекулярным механизмам, таким как выявление специфических ферментов, которые взаимодействуют с токсикантами, и изучение их вариаций у разных людей. [8]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Джонсон, Барри Л. (январь 1983 г.). «Профессиональная токсикология: взгляд NIOSH» . Журнал Американского колледжа токсикологии . 2 (1): 43–50. дои : 10.3109/10915818309140666 . ISSN 0730-0913 . S2CID 84847131 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Торн, Питер С. (2019). «Профессиональная токсикология» . В Клаассене, Кертис Д. (ред.). Токсикология Казаретта и Дулла: фундаментальная наука о ядах (9-е изд.). МакГроу Хилл Медикал . Проверено 13 марта 2021 г.
- ^ Управление по охране труда. (1970). Стандарты безопасности и гигиены труда: Руководство по токсичным промышленным химикатам (TIC) . Проверено 13 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Ваттенберг, Е.В. (2014), «Профессиональная токсикология» , Энциклопедия токсикологии , Elsevier, стр. 643–647, doi : 10.1016/b978-0-12-386454-3.00045-2 , ISBN 978-0-12-386455-0 , получено 17 марта 2021 г.
- ^ Jump up to: а б «Токсикология/канцерогенность» . Национальная программа токсикологии . Проверено 13 ноября 2023 г.
- ^ Мутти, А. (5 сентября 1999 г.). «Биологический мониторинг в профессиональной и экологической токсикологии» . Письма по токсикологии . 108 (2–3): 77–89. дои : 10.1016/S0378-4274(99)00076-4 . ПМИД 10511249 .
- ^ «Профессиональная токсикология» . Британское токсикологическое общество . Проверено 12 марта 2021 г.
- ^ Jump up to: а б Вайнио, Харри (декабрь 1998 г.). «Использование биомаркеров — новые рубежи в профессиональной токсикологии и эпидемиологии» . Письма по токсикологии . 102–103: 581–589. дои : 10.1016/S0378-4274(98)00252-5 . ПМИД 10022317 .
- ^ Картер, Джей Ти (сентябрь 1988 г.). «Профессиональная токсикология» . Токсикология человека . 7 (5): 429–432. дои : 10.1177/096032718800700508 . ISSN 0144-5952 . ПМИД 3056838 . S2CID 208606729 .
