TOXICOLOGIE PROFESIONALA

TOXICOLOGIE PROFESIONALA

Toxicologia profesionala conform lui Truhaut se ocupa cu studiul interrelatiilor dinamice dintre organism si mediul toxic si are scopul "de a proteja viata si de a pastra iata pentru munca".

Toxicele profesionale (TP) - substante chimice utilizate (in procesul tehnologic si care sunt cunoscute) sau care apar in timpul procesului tehnologic (impuritati - apar accidental si nu sunt cunoscute inainte) si care patrunzand in organism influenteaza negativ starea de sanatate si/sau capacitatea de munca. Reactivitatea umana s-a dovedit a fi din punct de vedere al expunerii Ia TP in general non-adaptativa.

Clasificarea TP

I. Criteriul tehnologic

materii prime - minereuri de Pb, Hg, Cr, Ni;

impuritati - minereul de Pb contine blenda (CuS₂), pirita (FeS₂), antimoniu;

produse colaterale - anhidrine;

deseuri - CO₂ ca produs final Ia arderea combustibilului;

substante ce se adauga Ia procesul tehnologic - saruri, plastifianti;

produse finale - detergenti, Pb.

II. Criteriul starii de agregare

solide: Pb. Cr, Pt, Ni ce rezulta in special din procese mecanice;

TP lichide: benzen, anilina, solventi organici in solutii concentrate/diluate;

TP gazoase: CO₂, HCN, oxizii de azot;

TP vapori: oxizii de Pb.

III. Criteriul actiunii asupra organismului

TP cu atiune generala: iritanta, asfixianta, neerptica, alergizanta, mutagena, cancerigena;

TP cu actiune specifica: actioneaza pe un anumit organ - neurotoxice, hematotoxice, hepatotoxice, nefrotoxice.

IV. Criteriul structurii chimice.

Caile de patrundere in organism

A. Calea respiratorie - e cea mai importanta fiind utilizata de TP cu stare agregare gazoasa (HCN, SO₂, sub forma de vapori, aerosoli, pulberi datorita unor facilitati importante:

suprafata mare de contact (in inspir profund - 100 m²);

retea capilara bogata (aprox. 2000 km) si uniform repartizata;

membrana alveolo-capilara foarte subtire (0.25 -2.5 m);

TP pafrunde direct in sange;

volumul sanguin trece in fiecare minut prin plaman (debitul de perfuzie e aproape egal cu debitul cardiac).

O parte din TP patrund pe cale respiratorie respectand legea gazelor inerte Henderson-Haggard: Procentul de substanta chimica patrunsa intr-un lichid este direct proportionala cu cantitatea de toxic din aerul de deasupra lichidului (aerul alveolar).

Patrunderea pe cale respiratorie depinde de o serie de factori: ventilatia pulmonara, efortul fizic, vascularizatia pulmonara, suprafata alveolara existenta.

B. Calea cutanata - TP patrund in special la nivelul fetei, mainilor, plantelor, gatului care reprezinta circa 0,25 m². In mod normal tegumentul e integru pentru agregatele macromoleculare, toxicele cu celula mare sau unele substante anorganice. Pentru majoritatea TP tegumentul nu constituie o bariera (HCN, benzen, pesticide. toxice cu stare de agregare lichida/gazoasa. TP pentru a patrunde pe cale cutanata trebuie sa fie lipo-/hidrosolubile.

Factorii ce favorizeaza patrunderea pe aceasta cale: vasodilatatia periferica, transpiratia (microclimat nefavorabil), utilizarea de substante ce distrug filmul lipidic protector; fisuri, plagi, excorlatii.

C. Calea digestiva - mai rar in conditii profesionale; in special cand nu se respecta normele elementare de igiena - fumatul si mancatul cu mainile murdare, depozitarea alimentelor la locul de munca.

TP care patrund in organism la nivelul tubului digestiv: amine, acizi. Pb pana la nivelul rectului (barbiturice). Cea mai importanta regiune e intestinul subtire ce ofera cateva facilitati:

mucoasa unistratificata/numarul mic de straturi celulare;

pH-uI apropiat de cel fiziologic;

motilitatea intestinului subtire;

contactul intim al TP cu vilozitatile si chiliferul intestinal;

existenta unor emulgatori/substante transportoare;

toxicele ce patrund pe cale digestiva ajung obligatoriu la nivel hepatic unde se produce metabolizarea.

Este contraindicat ca in intoxicatiile profesionale sa administram purgative uleioase/lapte deoarece creste absorbtia TP. Cunoasterea cailor de patrundere ale TP e importanta din punct de vedere profilactic, terapeutic si clinic (simptomefe generate).

Circulatia, distributia si depozitarea TP

TP se raspandeste in tot organismul in circa un minut. Circulatia TP se face diferit in functie de proprietatile fizico-chimice ale substantei si tesutului organic. De exemplu. Pb circula in organism legat in proportie de 95-98% de lipoproteinele membranei eritrocitare si 2-5% dizolvat in plasma; Hg circula mai ales dizolvat in plasma.

Distributia TP se face in functie de proprietatile fizice: cele liposolubile se depoziteaza mai ales la nivelul tesutului adipos si SNC: unele TP se raspandesc in tot organismul (Br altele au specificitate (As se depune Ia nivel hepatic). Pb se depune initial parenchimatos, depunerea intermediara se face in maduva hematogena si apoi se depune definitiv in compacta oaselor lungi.

Factorii ce conditioneaza depozitarea, circulatia si actiunea TP

Factori genetici: deficitul de G6PDH agraveaza evolutia unei intoxicatii cu nitro- si aminoderivati ai hidrocarburilor aromatice;

Factori fiziologici: sex, varsta, stare fiziologica;

Factori patologici: unele boli reexistenie ale organelor asupra carora actioneaza TP sau asupra mecanismelor de epurare: boji hepatice, renale, pulmonare.

Factori ambientali: microcIimatul nefavorabil;

Factori comportamentali: fumatul, consumul de cafea, droguri, alcool.

Cai de eliminare

A. Cai principale - cea mai importanta e calea renala ce depinde de integritatea morfofunctionala a aparatului renal. Unele TP se elimina uniform (Pb) altele neuniforrn (Hg). Pe cale urinara se elimina toate tipurile de TP (lichide, gazoase). Pe cale pulmonara se elimina in special alcooli si TP gazoase.

B. Cai secundare

calea digestiva - prin saliva se elimina in special metale grele (Pb, Hg Cr, Ni);

laptele matern - TP liposolubile, solventi organici, metale grele;

unele TP strabat bariera placentara;

prin tegumente si tanere se elimina Pb, As, hidrocarburi aromatice.

Metabolizarea/Biotransformarea toxicelor - e un proces complex cu larga participare enzimatica - oxidaze, reductaze, citocrom-oxidaze, citocrom P450, ce are drept consecinta formarea de produsi de metabolism mai putin toxici sau cu un radical activ usor eliminabili prin urina. Se realizeaza in 2 faze:

Faza I compusa din 3 tipuri de reactii:

1. Reactii de oxidare: transformarea parathionuiui (POF gr.I) in paraoxniu.

2. Reactii de reducere: transformarea nitro- si amino-derivatilor hidrocarburilor arojnalice in hidroxilamine.

3. Reactii de hidroxilare: transformarea butiratilor in alcooli.

In urma acestor reactii rezulta 3 categorii de produsi:

metaboliti mai toxici decat substanta din care provin: paraoxonul e mai toxic decat parathionut; metanolul se transforma in metilformiati care sunt mai toxici decat el;

metaboliti mai putin toxici/netoxici: produsii finali de metabolism ai alcoolului CO₂ si H₂O;

metaboliti care poseda un centru activ: -OH, -NH₂, -COOH. -NO₂, -SH care participa in faza a doua de biotransformare a (produsii benzenici se transforma in fenoli ce participa la faza II si se elimina sub forma glucuronoconjugata. Sediul acestor reactii sunt microzomii hepatici.

Faza II este compusa din 4 tipuri de reactii: de sinteza, de conjugare, de metilare, de acetilare.

In aceasta faza participa produsi cu radical activ din faza I si compusi proprii organismului (zaharide, acidul glucuronic, aa bogati in S - Met. Cys si S anorganic. Sediul reactiilor este in SRE, tegumente, ficat, tub digestiv, plamani. Rezultatul biotransformarii este detoxifierea organismului.

Mecanismul de actiune - TP prezinta mai multe mecanisme de actiune:

1. Mecanism enzimatic - mai ales de tip inhibitor si are ca rezultat scaderea sau incetarea metabolismului celular si in final moartea celulei. Exista mai multe posibilitati:

TP se combina cu centrul activ al enzimei (Pb, Hg se combina cu radicalul -SH); HCN inhiba centrul activ al citocromoxidazei; POF inhiba competitiv acetilcolinesteraza;

combinarea cu oligoelemente (Zn, Mg, Cu) absolut necesare pentru functionarea enzimei - in expunerea la CS₂, ditiocarbamatii si tiazolidonele rezultati prin metabolizare cheleaza Zn si apare inhibitia enzimatica;

prin sinteza letala intervin in metabolismul celular si produc o substanta care inhiba metabolismul - fluorocitratul se transforma in fluoroacetat care inhiba ciclul Krebs cu moartea ulterioara a celulei.

2. Mecanism de alterarea structurala - unele TP actioneaza mai ales Ia nivelul acizilor nucleici in special ADN si induc la acest nivel modificari in special mutogene (benzen, nitro si aminoderivatii),

3. Mecanism imunologic - unele TP se comporta ca antigene dar mai frecvent ca haptene ce actioneaza prin mecanism imunologic.

4. Mecanism neuroreflex - TP produc stimularea anormala a unor receptori mai ales pulmonari, tegumentari cu instalarea unor reflexe exagerate din partea organelor respective (gazele si vaporii iritanti).

4. Mecanism endocrin - TP produc modificari functionale si organice la nivelul SN sau endocrin (CS₂).

Indicatorii de expunere si biologici - vezi BP partea generala.

Relatia expunere-efect si relatia expunere-raspuns

A. Relatia expunere-efect: efectul produs de o noxa chimica definit cantitativ la o persoana expusa profesional la acel TP. Ex: un expus la Pb relatia expunere-efect: cresterea acidului -amino levulinic urinar (mg/l urina).

B. Relatia expunere-raspuns: raspunsul unei populatii expuse la un TP exprimata procentual din Iot la care se intalneste un efect definit cantitativ. Ex: 100 de persoane expuse la Pb - cati au acidul -amino levulinic urinar crescut. Poate fi de 3 tipuri:

relatie lineara - raspunsul direct proportional cu intensitatea expunerii (expunerea la CO);

relatie non-lineara - raspunsul nuj^direct proportional cu intensitatea expunerii (expunerea la benzen);

relatie totul sau nimic - efectul produs de o noxa chiumica e conditionat de atingerea unui prag al substantei in organism (Pb).

Limite de expunere la noxe chimice - limita, la care orizanismul e in siguranta.

CMA se exprima in mg/m³ sau in ppm (parti per milion) = nr. volume toxic/10⁶ volume:

concentratia admisibila medie pe 8h;

concentratia admisibila de varf pe 15 minute.

Ppm = 24.45 mg/m³/ = masa moleculara.