ГЛАВА 3.3. ОЦЕНКА РИСКА ДЕЙСТВИЯ ТОКСИКАНТА

Человек подвержен действию огромного количества вредных химикатов, следовательно, всегда имеется риск возможного вреда, причиняемого ими. Очень часто общество нуждаются в разумных, обоснованных предложениях о путях снижения риска.

Такие предложения могут быть сделаны только на основе информации о вероятности и характере вредного действия. Это и послужило поводом для разработки методологии оценки риска, которая предназначена для его идентификации, характеристики и измерения.

1. Исторические аспекты

В 50-х годах, вследствие установления факта канцерогенности ионизирующих излучений, появилась необходимость оценки риска развития новообразований при облучении. Разработка методики оценки риска канцерогенеза, обусловленного действием химических веществ, была начата в 60-х годах, как реакция на возрастающее загрязнение окружающей среды. В 1961 году Управление по Пищевым и Лекарственным Веществам США (Р^А) предложило первую редакцию методики. В дальнейшем было разработано и принято несколько реализующих документов. В настоящее время оценка риска - важный инструмент принятия решений на административном уровне во многих странах мира.

2. Что такое оценка риска?

Риск - это вероятность ущерба здоровью, или более точно, вероятность травмы, заболевания или смерти при определенных условиях. Другими словами, риск это потенциальная возможность реализации нежелательных последствий некоего события. Оценка риска строится на анализе конкретной ситуации и состоит в определении вероятности вредного действия изучаемого фактора. Частным случаем является количественная оценка вероятности ущерба здоровью человека, связанного с действием определенных агентов, например, химических веществ, находящихся в окружающей среде или на рабочем месте.

Базовой информацией для проведения исследования является токсикологическая характеристика вещества, риск от воздействия которого предполагается оценить. Изучение токсикологической характеристики веществ - сложный процесс, включающий целый спектр технических приемов (таблица 1).

Таблица 1. Токсикологическая характеристика вещества, привлекаемая для оценки риска его воздействия

1. Химические и физические свойства

2. Судьба в окружающей среде и способы воздействия на биологические системы (организм)

A. Источники

Б. Стойкость на местности

B. Пути превращения в окружающей среде

Г. Возможности биоаккумуляция и биомагнификации в организмах живых существ: -токсикокинетические характеристики -особенности метаболизма

3. Тесты ^п V^VО

A. Оценка острой токсичности:

-величины ЛД50 и ЛК50

Б. Подострое воздействие:

-токсичность при 90-суточном скармливании токсиканта

-токсичность при 30 - 90 суточном ингаляционном и/или чрезкожном воздействии

B. Хроническое действие:

- токсичность при пожизненном введении Г. Специальные виды токсичности:

-раздражающее действие

-способность сенситизации кожных покровов

-тератогенность

-канцерогенность

-репродуктивная токсичность

Д. Избирательная токсичность:

-нейротоксичность -гепатотоксичность -пульмонотоксичность -нефротоксичность и т.д.

4. Тесты ^п V^^^о

-мутагенность (исследования на прокариотах, эукариотах)

-способность вызывать хромосомные аберрации -канцерогенность

6. Натурные исследования -эпидемиологические исследования -оценка экологического ущерба

Как указывалось ранее, токсические процессы можно отнести к одной из следующих групп:

- формирующиеся по пороговому принципу;

- формирующиеся по беспороговому принципу.

В первом случае причинно-следственная связь между фактом действия вещества и развитием процесса носит безусловный характер. Зависимость "доза-эффект" прослеживается на уровне каждого, подвергающегося воздействию организма, при этом, чем больше доза, тем выраженнее реакция. Вместе с тем при действии веществ в дозах ниже определенных уровней (порогов) токсический процесс не развивается вовсе (интоксикации, транзиторные токсические реакции).

Во втором случае причинно-следственные связи между фактом действия вещества и развитием процесса носят вероятностный характер. Зависимость "доза-эффект" прослеживается только на уровне популяции: чем больше доза, тем у большей части особей испытуемой популяции регистрируется эффект. При этом вероятность формирования токсического процесса сохраняется при действии на биосистему даже одной молекулы токсиканта (беспороговый эффект), хотя у отдельных организмов эффект может не развиться даже при очень интенсивных (смертельных) воздействиях (мутагенез, канцерогенез, тератогенез).

В этой связи и количественные характеристики риска определяются в соответствии с двумя операционными схемами.

Токсиканты, способные провоцировать токсические процессы, развивающиеся только по пороговому принципу, могут быть охарактеризованы с помощью критерия "фактор безопасности" (индекс опасности). Оценить риск контакта с таким веществом, означает, по сути, - определить порог его токсического (или безопасного) действия, выразив его через величины предельно допустимой дозы (ПДД) или предельно допустимой концентрации (ПДК). За рубежом для этой цели используют такие показатели как: уровень максимального загрязнения (УМЗ), допустимый суточный прием (ДСП), рекомендуемая доза (РД) (соответственно: Мах^ит Соп^аттап* ^еVеI, Ассер*аЫе ^а^Iу Iп1аке, Ре^егепсе ^озе). Эти характеристики определяются по специальным методикам, в основе которых лежит установление зависимости "доза- эффект", и в дальнейшем утверждаются законодательно (см. выше). В любом случае указанные величины характеризуют количество токсиканта (в миллиграммах на килограмм массы тела или миллиграммах на единицу объема объекта, среды), контакт с которым не приводит к появлению каких бы то ни было неблагоприятных последствий при хроническом действии в популяции, включая группы чувствительных лиц.

В ходе оценки риска, измеряют действующие дозы токсикантов, находящихся в окружающей среде (экспозиционные дозы - ЭД), после чего их сравнивают с величинами безопасных доз и концентраций и на этом основании судят о степени риска воздействия.

Часто для оценки риска используют еще одну величину - хронического ежедневного приема (ХЕП). ХЕП характеризует воздействия, при контакте с токсикантом на протяжение всей жизни. Единицей измерения ХЕП является величина массы токсиканта приходящаяся на величину массы тела в единицу времени (мг/кг/сут).

Для химических веществ с определенным порогом токсического действия оценка риска сводится к определению отношения ЭД к РД и т.д. Эти соотношения и называются "индекс опасности".

Порядок расчета индекса опасности, связанной с действием вещества, осуществляется следующим образом:

Индекс опасности = ЭД/РД, где: ЭД - экспозиционная доза РД - рекомендуемая доза

(при этом ЭД и РД должны выражаться в одинаковых величинах, применительно к одинаковым временным условиям воздействия - острому, подострому, хроническому).

Если индекс опасности выше 1, имеется риск связанный с действием токсиканта.

Риск развития эффектов, развивающихся по беспороговому принципу, должен быть охарактеризован другим способом. В частности, следует установить действующую дозу токсиканта, при которой частота возникновения вызываемого эффекта (канцерогенез) в экспонируемой популяции, находится на "допустимом" (выбранном субъективно) уровне. Эта доза рассчитывается путем математического моделирования. Обычно, в качестве "допустимого" принимают воздействие, при котором в популяции количество, например, смертей от новообразований увеличится не более чем на 1 случай на миллион (1х10-6), при условии контакта людей с токсикантом в течение всей жизни. Однако в зависимости от обстоятельств (особенности региона и т.д.) этот уровень может колебаться в диапазоне 1х10-3 - 1х10-6 Такой подход обозначается, как методология оценки риска беспорогового действия, а определенная таким образом доза токсиканта в зарубежной литературе получила название виртуальная безопасная доза ^гШа1 за^е Созе - ВБД). В России, в соответствии с "Методическими рекомендациями по экспериментальному обоснованию гигиенических регламентов химических канцерогенных веществ" (1985), в основе регламентации канцерогенов лежит определение их ПДК.

За рубежом, для веществ, вызывающих беспороговые эффекты (канцерогенез и др.), риск выражают как вероятностную величину. В частности для оценки риска канцерогенеза используют "фактор канцерогенной активности вещества". Эта величина определяется с помощью расчетных методик на основе экспериментального материала и представляет собой угол наклона зависимости между величинами вероятности развития новообразования и действующей дозы токсиканта ^). Результат умножения величины ХЕП (см. выше) на ^ дает безразмерную величину риска развития новообразования. Если эта величина превышает установленный уровень, воздействие признается опасным.

Порядок расчета опасности воздействия веществ, связанной с развитием беспороговых эффектов, осуществляется следующим образом:

Риск = 1 - ехр(-ХЕП) ^, где:

Риск - вероятность развития конкретной опухоли при анализируемой величине ХЭП; ехр - экспоненциал;

ХЕП - величина хронического ежедневного приема, усредненная на 70 лет жизни (мг/кг.сут);

^ - фактор канцерогенной активности вещества.

Методика оценки опасности может быть упрощена, при условии, что безопасные концентрации вещества уже известны. В этом случае величину ХЕП просто сравнивают с величиной ВБД. Если ХЕП больше, это свидетельствует о превышении допустимого содержания вещества, установленного законодательством.

Целью определения риска иногда являются числовые характеристики вероятности развития определенных неблагоприятных эффектов, например фиброза легких, хронической печеночной недостаточности, новообразования, смерти и т.д.

3.Процесс оценки риска

Из-за большого разнообразия условий и свойств токсикантов не возможно создать единый сценарий, позволяющий оценивать риск всех химических веществ во всех возможных ситуациях. Существует методология поэтапного решения задачи, в соответствии с которой можно провести полный анализ различных случаев. Она включает четыре элемента:

1.Идентификация опасности;

2.Оценка воздействия;

3.Оценка токсичности;

4.Характеристика риска.

Каждый из этих элементов имеет непосредственное отношение к важнейшим характеристикам, определяющим риск от воздействия токсикантов:

- наличия опасных токсикантов в окружающей среде;

- судьбы токсиканта в окружающей среде;

- способа воздействия на организм;

- токсикологических свойств вещества;

- характеристики популяции, на которую действует токсикант;

- вероятности ожидаемого риска для здоровья.

Общая схема алгоритма оценки риска представлена на рисунке 1.

Сбор и обработка данных:

- сбор и анализ данных о месте проишествия (события)

- идентификация потенциально опасных веществ

Оценка воздействия:

- определение содержания поллютанта в окружающей среде

- выявление пострадавшего населения

- идентификация потенциальных путей воздействия

- оценка концентраций и доз поллютанта, действующего различными путям!^

- оценка количества токсиканта, поступающего в организм

I

Оценка токсичности:

- собор количественныхикачественныххарактеристик токсичности поллюгантов

- дополнительные исследования по оценке токсичности поллютанта

I

Характеристика риска:

- характеристика возможных неблагоприятных эффектов действия поллюгантов

(в том числе оценка риска развития новообразований, мутагенного, тератоганного и др. действия)

- оценка фактора неопределенности

- суммация данных о возможном риске

Рисунок 1. Алгоритм оценки риска действия токсиканта

3.1.

<< | >>
Источник: С. А. КУЦЕНКО. ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ. 2002

Еще по теме ГЛАВА 3.3. ОЦЕНКА РИСКА ДЕЙСТВИЯ ТОКСИКАНТА:

  1. 15.4. ОЦЕНКА РИСКА ДЛЯ ВЕЩЕСТВ С КАНЦЕРОГЕННЫМ ДЕЙСТВИЕМ
  2. 15.3. ОЦЕНКА РИСКА ДЛЯ НЕКАНЦЕРОГЕННЫХ ВЕЩЕСТВ (ОБЩЕТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ)
  3. ГЛАВА 1.3. БИОСИСТЕМЫ - МИШЕНИ ДЕЙСТВИЯ ТОКСИКАНТОВ
  4. Неопределенность, связанная с комбинированным действием токсикантов
  5. Оценка риска поражения
  6. Действие токсиканта на элементы межклеточного пространства
  7. Действие токсикантов на структурные элементы клеток
  8. Особенности действия токсикантов на репродуктивные функции
  9. Проблемы оценки риска
  10. Биологические последствия действия токсикантов на энзимы
  11. Совместное действие нескольких токсикантов на биообъект
  12. Оценка экологического риска
  13. Биологические последствия действия токсикантов на мембраны
  14. Биологические последствия действия токсикантов на мембраны
  15. Действие токсикантов на мембраны
  16. Действие токсикантов на мембраны
  17. Определение безопасных доз действия токсикантов
  18. Действие токсикантов на структурные элементы клеток
  19. ОЦЕНКА РИСКА
  20. Действие токсикантов на иммунную систему