Toxicologie Toxicologie ocupationalaocupationalaDefinirea termenilor.Definirea termenilor.

Toxic Toxic = “orice substanţă chimică care prin pătrundere = “orice substanţă chimică care prin pătrundere în organism (indiferent de cale), fie într-o cantitate în organism (indiferent de cale), fie într-o cantitate relativ mare în doză unică sau în doze repetate la relativ mare în doză unică sau în doze repetate la

intervale foarte scurte, fie în cantităţi mici, dar intervale foarte scurte, fie în cantităţi mici, dar repetate în timp, poate produce în mod tranzitoriu sau repetate în timp, poate produce în mod tranzitoriu sau

durabil, tulburări ale uneia sau a mai multor funcţii, durabil, tulburări ale uneia sau a mai multor funcţii, putând provoca chiar moartea” (Fabre şi Truhaut).putând provoca chiar moartea” (Fabre şi Truhaut).

Substante toxice prezente in mediu;Substante toxice prezente in mediu;

• -depunere pe suprafata corpului si/sau• -patrundere in organism• -actioneaza /reactioneaza asupra situ-suri/organe

target• -pot induce alterari ale functiei/structurii materiei vii

(agentul propriu-zis/ metabolitii sai)

• UN ORGAN TINTA=LOCUL IN CARE SE PRODUCE PRIMUL/CEL MAI IMPORTANT EFECT(toate structurile celulare, sau constituenti subcelulari)

CONSIDERATII GENERALE IN EXPUNEREA LA CONSIDERATII GENERALE IN EXPUNEREA LA SUBSTANTE CHIMICESUBSTANTE CHIMICE

• -depunerea/contactul agentului chimic cu suprafata (tegumente, mucoase, epitelii) corpului; cai de patrundere

• -captarea toxicului din mediu (aer, alimente, deseuri, apa),de catre celulele epiteliale

• -translocatia (transportul spre depozite-caile de eliminare) • - mecanismele de interactiune ale toxicului patruns in interiorul

corpului

• -influenta proprietatilor chimice si fizice ale toxicului asupra metabolismelor

• -biopersistenta unor agenti chimici in tesuturi (ex. tesutul adipos)

• -caile si mecanismele de eliminare din organism

BIOMONITORIZAREA (INDIVIDUALA SI DE BIOMONITORIZAREA (INDIVIDUALA SI DE GRUP) IN EXPUNEREA LA NOXE CHIMICEGRUP) IN EXPUNEREA LA NOXE CHIMICE

• -determinari cantitative (distributia spatiala si temporala a toxicului in atmosfera locului de munca)

• -metode relevante de identificare ale toxicului (combinatiilor-melange-mixturi) si/sau a metabolitilor acestora

• -indicatori de efect biologic relevanti

• -studii epidemiologice pentru estimarea relatiei expunere-raspuns biologic

• -conceperea modelelor de studiu ( experimentale); animale, celulare, genetice, (modelarea matematica a expunerii)

• -controlul eficient al expunerii prin mijloace tehnice, organizatorice, medicale

Forme de prezentareForme de prezentare• Un toxic profesional este o substanţă chimică

prezentă în mediul de muncă sub formă de:• materii prime;• produşi intermediari;• catalizatori;• aditivi;• produse finite;• deşeuri chimice.

Forme de prezentare(stari de agregare) ale Forme de prezentare(stari de agregare) ale noxelor chimicenoxelor chimice

• -la temperatura si presiune atm. ambianta, toxicele sunt dispersate in aer sub forma de;

• -Suspensii de particule in aer (aerosoli) sau in apa( hidrosoli); -particule lichide -particule solide• Sunt caracterizate prin :• -dimensiune (imprima ; miscarea, depozitarea, dispersia, coagularea, sedimentarea,

impactul, fenomene de interactiune etc)• -exita aerosoli monodispersabili (aprox. aceleasi dimensiuni) si

heterodispersii(polidispersii)• -Suprafata (suprafata particulelor sferice=patratul diametrului, supraf. totala aunui

aerosol creste cu descresterea dimensiunilor particulelor)• -Volumul; diametrul3• -Forma:infl. miscarea si depunerea, comportamentul aerodinamic• -Densitate;infl. velocitatea, raspunsul gravitational• -Diametrul aerodinamic; rezulta din dimens. particulei, densitatea si factorul

aerodinamic al formei particulelor

AEROSOLIAEROSOLI

TIPURI DE AEROSOLI:

• -PARTICULE SOLIDE (DUST)

• -GAZE(FUME)

• -VAPORI (PICATURI)

• -CETURI (MIST, FOG)

• -FUMURI (SMOG)

• -NUCLEI DE CONDENSARE

Toxicitatea unei substanţe chimice este dependentă Toxicitatea unei substanţe chimice este dependentă de:de:

• natura produsului chimic (formula chimică, concentraţie, starea de agregare, volatilitate, pH, reactivitate cu alţi compuşi din mediul extern sau în organism;

• durata expunerii; zilnice individuale (si vechimea totala) şi cantitatea (concentraţia atmosferică a toxicului);

• căile de pătrundere în organism (respiratorie, cutanată, digestivă);• factori din mediul de muncă (temperatură, umiditate, viteza curenţilor de

aer, factori de interacţiune fizic-chimic);• interacţiuni chimice externe (în atmosfera locului de muncă) şi

interacţiuni biologice (în organismul uman: ex. sinteza de metaboliţi cu toxicitate mai mare decât a toxicului iniţial);

• mijloacele de protecţie individuale utilizate şi măsuri colective de protecţia muncii, etanşeizarea sistemelor tehnologice, automatizarea muncii;

• factori individuali (susceptibilitate crescută prin factori de risc pre-existenţi, condiţii genetice, enzimatice particulare);

• mărimea efortului fizic depus în timpul activităţii (şi expunerii la noxe chimice).

Limite de expunere (concentraţii atmosferice de toxice Limite de expunere (concentraţii atmosferice de toxice “admisibile”)“admisibile”)

• “Limite de expunere” sunt sinonime cu limitele tolerabile,“concentraţiile maxime admisibile”, utilizate în nomenclatorul şi legislaţia din ţara noastră (până în 2000) şi cu TLV (Threshold Limit Value = Valori Limită Prag) utilizate în USA.

• Pentru un număr de peste 550 substanţe chimice, utilizate în industriile de profil din România sunt stabilite următoarele “limite de expunere”.

Concentraţia medieConcentraţia medie (Cm (Cm--TLV-TLV-TWA –Time Weight Average).TWA –Time Weight Average).

1. Este concentraţia medie ponderată cu timpul a unei substanţe pentru o zi normală de lucru de 8 ore pe zi, 40 ore pe săptămână, la care toţi muncitorii pot fi expuşi (zi de zi, o viaţă profesională), fără a produce conform cunoştinţelor ştiinţifice actuale şi cu excepţia cazurilor de sensibilizare alergică sau de intoleranţă individuală, efecte adverse imediate sau pe termen îndelungat, asupra individului expus sau/şi asupra descendenţilor acestuia.

Concentratia medie admisibilaConcentratia medie admisibila

• Concentraţia medie (în mg/m3) determinată real la un loc de muncă se compară cu concentraţia medie stabilită legislativ pentru substanţa chimică respectivă.

• Formula de calcul pentru Cm:• mg/m3 = C1xT1 +C2xT2 +C3xT3 +CnTn / T.total

• C1, C2 … Cn = reprezintă concentraţiile măsurate în fazele tehnologice 1, 2 ..n

• T1, T2 …Tn = durata operaţiilor de muncă cu emisii C1, C2 … Cn

• T=durata totala a expunerii

Concentraţia admisibilă de vârfConcentraţia admisibilă de vârf (TLV-C; Ceilling = plafon).(TLV-C; Ceilling = plafon).

• Concentraţia de vârf corespunde la CMA: (Concentraţia Maximă Admisibilă) şi este concentraţia (în mg/m3) a unei substanţe care “nu trebuie depăşită în nici un moment al zilei, nici chiar instantaneu”.

• Astfel de concentraţii-plafon, sunt stabilite pentru substanţele chimice periculoase (efecte narcotice, sensibilizante, asfixiante, iritante cu instalare rapidă şi evoluţie gravă).

TLV-STEL (Short term Exposure Limit) TLV-STEL (Short term Exposure Limit)

• Este concentraţia la care muncitorii pot fi expuşi continuu, dar pentru o scurtă durată de timp, fără iritaţie intolerabilă, modificări cronice sau ireversibile ale ţesuturilor, narcoză, suficientă pentru a creşte riscul de accidente sau pentru a scădea capacitatea de autosalvare la nevoie şi fără scăderea capacităţii de muncă.

• Expunerea la o concentraţie TLV-STEL nu trebuie să dureze mai mult de 15 minute, de cel mult două ori/zi cu un interval între două expuneri successive mai mare de 60 minute.

• N.B.

– Depăşirea a cel puţin uneia dintre aceste limite de expunere indică existenţa riscului de intoxicaţie. Pentru aceeaşi substanţă chimică sunt stabilite una sau mai multe limite de expunere (ex. pentru acrilonitril sunt stabilite: concentraţia medie (pentru 8 ore de muncă) = 5 mg/m3 şi valoare limită de expunere pe termen scurt (15 min) care este de 10 mg/m3. Benzenul are stabilită numai concentraţia medie de 3,25 mg/m3 (8 ore de expunere).

– Respectarea strictă a limitelor de expunere nu garantează în mod absolut lipsa de nocivitate a unor substanţe chimice. Se poate anticipa (garanta!) eliminarea riscului de intoxicaţie manifestă clinic (acut sau cronic) fără posibilitatea cuantificării modificărilor subclinice (enzimatice, celulare genetice cumulate intraprofesional de un subiect expus).

– Respectarea “limitelor de expunere” reprezintă un bun instrument legislativ pentru controlul asupra mediului de muncă, prevenţia externalizării riscurilor şi pentru managementul sănătăţii salariaţilor expuşi.

– Adnotaţii simbolice suplimentare: C = cancerigen, PC = potenţial cancerigen, FP = foarte periculos şi P = pătrunde şi prin piele; nominalizează substanţele chimice cu astfel de efecte, alături de limitele lor de expunere, stabilite legislative.

Indicele toxic globalIndicele toxic global• În expunerea concomitentă la mai multe substanţe chimice pot fi întâlnite

următoarele situaţii:– între substanţele chimice prezente în atmosfera locului de muncă nu există

interacţiuni (estimare teoretică), măsurarea concentraţiilor atmosferice şi compararea cu limitele de expunere (Cm, Cm vârf) se face separat pentru fiecare agent chimic în parte.

– substanţele chimice utilizate sunt antagonice (cazuri rare în practică): interpretarea limitelor de expunere este tot separată, estimarea efectului final fiind foarte dificilă.

– substanţele chimice prezente în mediul de muncă au efecte sinergice. Sinergismul poate fi: de tip aditiv (sumarea efectelor) sau de tip potenţare (rezultanta finală a efectelor este mai mare decât suma efectelor fiecărei substanţe).

• În expunerea la noxe chimice cu efect sinergic-aditiv se calculează indicele toxic global (ITG):

• ITG =C1/CMA1 +C2/CMA2 +…Cn/CMAn• în care :C1= concentraţia toxicului 1• C2= concentraţia toxicului 2• CMA = concentraţiile maxime admise (de vârf) pentru fiecare din substanţele

1, 2, 3 utilizate.• Un raport supraunitar indică existenţa unui risc toxic crescut, raportul subunitar

sugerând un risc (pe termen imediat) scăzut.• În expunerea la substanţe chimice în amestec (melange nedefinit), măsurarea

concentraţiei atmosferice este dificilă, iar raportarea se face la concentraţia de vârf stabilită pentru cea mai agresivă substanţă din amestec.

Metodologia de evaluare a expunerii la noxe Metodologia de evaluare a expunerii la noxe chimicechimice

• Comportă următoarele etape de lucru successive:

• Cunoaştere preliminară

• Etapa de recoltare

• Etapa de analiză

• Raportarea la limitele de expunere “admisibile”

Cunoaşterea preliminarăCunoaşterea preliminară (înainte de acţiune) a: (înainte de acţiune) a:

• procesului tehnologic (unitate economică, atelier, secţie, post de muncă);• surselor de emisie: numărul şi natura acestora (tip de instalaţii, funcţionare

în sistem închis/deschis, ermetizare, ventilaţie de absorbţie locală şi generală, procedee tehnice utilizate);

• substanţe chimice utilizate: stare de agregare, cantităţi, amestecuri, materii prime intermediare sau finite, catalizatori, deşeuri chimice, stocaj (depozitare), etichetaj;

• număr muncitori expuşi (catagrafie pe locuri şi operaţii de muncă);• timpul mediu de expunere, modalităţile de contact (respirator, cutanat),

programul de lucru efectiv/individual sau pe echipe de muncitori;• dimensiunile localului, relaţia cu exteriorul, cu alte încăperi de lucru

învecinate;• natura incidentelor/accidentelor anterioare, aspecte de patologie şi de

morbiditate existente în secţie/unitate;• documentarea preliminară poate fi realizată numai prin studiul în teren:

observaţie directă, analiza dosarului de obiectiv şi schemelor tehnologice utilizate, studiul fişelor tehnice de securitate a produşilor chimici, normative de conformitate şi de securitate a maşinilor/instalaţiilor aflate în exploatare, discuţii cu şefii de producţie şi cu muncitorii.

Etapa de recoltareEtapa de recoltare• Punctele şi momentele de recoltare a aerului conţinând substanţe chimice utilizate sunt stabilite

pe baza observaţiilor din etapa preliminară astfel:• recoltări de aer cât mai aproape de sursele de emisie şi la distanţe progresive (până la nivelul

căilor de circulaţie, a intrărilor, holurilor) acoperind toată zonele din secţie ocupate de muncitori;• prizele de aer sunt colectate din zona respiratorie (cca 1,5 m de la nivelul solului), dar şi la alte

nivele verticale (0,5 pentru măsurarea noxelor cu densitate mai mare decât a aerului; 1,5-2 m pentru gaze şi vapori cu densitate redusă);

• prelevările atmosferice cu şi în absenţa sistemelor de ventilaţie pot sugera eficienţa sistemelor de protecţie colectivă implementate;

• numărul şi momentul prelevării probelor de aer sunt stabilite în funcţie de procesul tehnologic;• în procesele tehnologice uniforme (continue): trei recoltări de aer (începutul, mijlocul şi spre

sfârşitul schimbului de lucru pot fi reprezentative pentru stabilirea concentraţiei medii la care sunt expuşi operatorii dintr-un post de muncă analizat;

• când procesul tehnologic este discontinuu (faze şi operaţii de muncă diferite/irepetabile, cu degajări chimice variabile ca număr şi cantitate sau compoziţie) sunt necesare prelevări multiple, pe fiecare operaţie tehnică pentru a surprinde atât emisiile de vârf, cât şi nivelele aparent joase sau non-periculoase.

• monitorizarea permanentă (sisteme de prelevare continuă cu prelucrarea automatică a datelor: pick-uri, concentraţia medie ponderată cu timpul) este cea mai bună metodă de apreciere la nivelul unui post de muncă şi a unui grup ocupaţional.

• monitorizarea expunerii individuale; sisteme de prelevare, portabile cu analiza cantitativă globală şi pe fiecare noxă chimică (la sfârşitul schimbului de lucru) este preferabilă pentru aprecierea relaţiei doză-răspuns, supravegherea clinico-biologică a angajaţilor.

• Sisteme de recoltare: Dispozitive de aspiraţie a aerului atmosferic conţinând noxe (aspirator, pompe) în vase cu capacitate cunoscută sau dispozitive de reţinere specifice unui toxic (medii absorbante ca de exemplu apa, un reactiv chimic, medii adsorbante ca de exemplu gelul de siliciu sau aluminiu, cărbune activ pentru gaze şi vapori, filtre sau medii filtrante pentru pulberi chimice)

Etapa de analiză (în laborator)Etapa de analiză (în laborator)

• măsurarea volumului de aer recoltat• măsurarea cantităţii de substanţă chimică conţinute cu

raportare la unitatea de volum (mg/m3) sau exprimare sub formă

• de ppm – părţi per million sau • ppb (părţi per billion): ppm = mg/m3 x 24,45/masă

molară; • mg/m3 = ppm x masa molară/24,45; • metodele de analiză sunt diferite;• analize volumetrice, gravimetrice, gazcromatografice,

spectrofotometrice etc.• Raportarea rezultatelor la concentraţia medie

şi/sau concentraţia de vârf stabilite prin normele generale de protecţia muncii.

Noxe cancerigene pentru omNoxe cancerigene pentru om

• 4-Aminobifenil• Arseniu şi compuşi de arsen• Azbest• Benzen• Benzidină• Bis (clormetil)eter şi cloro-metil metil eter - puritate tehnică• Crom hexavalent şi compuşi• Gudron şi smoală (hidrocarburi policiclice aromatice - fracţia

extractibilă în benzen) • 2-Naftilamină (-naftilamină)• Nichel şi compuşi de nichel • Talc cu conţinut în fibre de azbest• Clorură de vinil• Radiaţii ionizante