Vpliv snovi na zdravje

Človek je v različnih življenskih obdobjih (life courses) in stopnjah razvoja: fetus, embrio, novorojenček, dojenček, mali otrok, šolski otrok, mladostnik, mladi odrasel, odrasel, starejši in   delovanje snovi iz okolja na človeka je lahko drugačno glede na obdobja, razlike so tudi med spoloma v istem obdobju. V zgodnjem obdobju razvoja, ko je prisotna intenzivna rast in razvoj organskih sistemov je izpostavljenost določenim snovem lahko bolj  tvegana, kar pomenujuemo tudi okna občutljivosti (windovs of vulnerability).


Slika: Krivulje rasti organskih sistemov, od rojstva do delež končne rasti v obdobju mladostništva


Vir: Children's Health and the Environment, WHO Training Package for the Health Sector, World Health Organization

www.who.int/ceh, July 2008 version

Iz razvoja organskih sistemov lahko slikovno razberemo, na katere organske sisteme bodo delovale snovi, onesnažila, pri izpostavljenosti otroka, mladostnika, mladostnice. Čas, obdobje izpostavljenosti nekemu dejavniku, opisujemo kot okno občutljivosti (window of vulnerability) (WHO PEH, 2008). Možgani in živčni sistem se intenzivno razvijajo v obdobju dojenčka (do 1. leta starosti) in v zgodnjem otroštvu do 6. leta starosti. Splošna krivulja predstavlja rast telesa (mišice, kosti, žile), kar predstavlja rast mase, teže telesa, ki je zelo intenzivna v prvem letu starosti (telesna teža se potroji, višina podvoji) in se konča z zaključkom rasti, v času mladostništva. Krivulja reproduktivnega sistema predstavlja spremembe teže gonad in spolnih organov. Limfoidna krivulja predstavlja razvoj imunskega sistema in upad volumna timusa v obdobju odraščanja.

Intenzivnost rasti in razvoja je vzrok, da v tem obdobju, na kg telesne teže  zaužijejo otroci in mladostniki več vode in več hrane, da zadostijo potrebam po energiji, zato je možnost škodljivega delovanja onesnažil iz vode in hrane večja (slika Potrebe po kalorijah in količini vode)

Poleg upoštevanja razvojnega obdobja in razlike v spolu  je za ocenjevanje izpostavljenosti in možnim tveganjem iz okolja, pomembno vedeti katerim snovem je posameznik izpostavljen v okoljih, kjer preživi večino časa oziroma s katerimi dejavnostmi se ukvarja (ameriški avtorji uporabljajo formulo CH2OPD2 (Community, Home, Hobbies, Occupation, Personal Habbits, Diet, Drugs) in kaj posameznik zaužije – torej pozanimati se moramo o lokalni skupnosti, domu, prostočasovnih dejavnosth, o posameznikovih navadah, zaposlitvi, o prehranjevalnih navadah in zdravilih, če želimo oceniti tveganja katerim je posameznik izpostavljen.

Okoljska anamneza so podatki o posamezniku in potencialnih snoveh s katerim prihaja v stik in možnem vplivu na njegovo zdravje.

Vedenje različnih starostnih skupin vpliva tudi na vnos tal v telo. Mali otroci so bližje tlom (višina telesa) in se več igrajo na tleh, zato moramo upoštevati večji vnos preko rok v usta in telo – slika Vedenje otrok in odraslih in količina vnosa tal (zemlje) v telo.


Slika: Vedenje otrok in odraslih in količina vnosa tal (zemlje) v telo 

Vir: Children's Health and the Environment, WHO Training Package for the Health Sector, World Health Organization

www.who.int/ceh, July 2008 version

 


Slika: Potrebe po kalorijah in količini vode na dan, po starostnih skupinah ljudi

Vir: Children's Health and the Environment, WHO Training Package for the Health Sector, World Health Organization

www.who.int/ceh, July 2008 version

 


Slika: Potrebe po količini zraka (minutni volumen vdihanega zraka na kg telesne teže) na dan, po starosti, od rojstva do 24 let

Vir : Children's Health and the Environment, WHO Training Package for the Health Sector

World Health Organization, www.who.int/ceh, July 2008 version

 

Kadmij (Cd)

Znana je tudi akutna zastrupitev s kadmijem. Kadmij pri vnosu v organizem lahko povzroči draženje želodca s posledičnim bruhanjem in drisko. Kadmij se kopiči v ledvicah in jetrih, kjer povzroča okvare, povzroča pa tudi prizadetost pljuč in krhkost kosti. Le majhne količine se izločijo z urinom in blatom, izločanje poteka zelo počasi. Kadmij in njegove spojine lahko povzročajo raka, zato je na podlagi rezultatov na živalih in na podlagi podatkov o delavcih izpostavljenih kadmiju, v klasifikaciji mednarodne agencije za raka - IARC (International Agency on Cancer Research) razporejen v skupino 1A.

Delovanje v telesu:

Absorbcija v telesu je odvisna od prehrane, predvsem od nivoja železa, kalcija in beljakovin.

Ocenjeno je, da je dnevni vnos kadmija med 0.2 in 0.5 μg/dan. Kadmij se v telesu kopiči predvsem v ledvični skorji in sicer je kopičenje 5 -20 krat večje kot v jetrih. Manjši del kadmija se izloči z blatom in urinom in manjši del se odloži v laseh, nohtih, ali se izloči z znojem.

Razpolovna doba kadmija je 10–12 let (Amzalet al., 2009; Lauwerys et al., 1994).

Kadmij merimo v krvi, urinu, blatu, laseh, določamo ga lahko v jetrih, ledvicah.

Sprejemljiv tedenski vnos (TWI –Tolerable Week Intake) je 2,5 μg/kg telesne teže, po letu 2010 se izraža kot začasni sprejemljiv mesečni vnos (provisional tolerable monthly intake ) in je 25 μg/kg telesne teže, kar ustreza 5.8 μg/kg tt tedenskega vnosa (EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM); ScientificOpinion on tolerableweeklyintakeforcadmium. EFSA Journal 2011;9(2):1975. [19 pp.] doi:10.2903/j.efsa.2011.1975.

Preberi več (povezava):

Availableonline:Statement on tolerableweeklyintakeforcadmium. EFSA Journal 2011; 9:1975.)

http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/1975.htm

VIRI /primeri/ - datoteka, ki v celoti ne bo vidna, nekateri viri imajo neposredno povezavo naprej na spletne strani, drugi so le citirani

Occurrenceoftoxicmetals (Hg, Cd andPb) in freshandcanned tuna: Public health implications Original ResearchArticleFoodandChemicalToxicologyVolume 48, Issue 11November 2010Pages 3167-3170Maria M. Storelli, Grazia Barone, Giuseppe Cuttone, Daniele Giungato, Rita Garofalo

Availableonline:Statement on tolerableweeklyintakeforcadmium. EFSA Journal 2011; 9:1975.)

http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/1975.htm

Van Assche, F. J., (1998) "A Stepwise Model to QuantifytheRelativeContributionofDifferentEnvironmentalSources to Human CadmiumExposure," Paper to bepresented at NiCad '98, Prague, CzechRepublic, September 21-22, 1998.

 

Svinec (Pb)

Delovanje v telesu:

Medtem ko je pri odraslih le 10% zaužijetega svinca absorbira iz črevesja v kri, se ga pri otrocih 40% (Health Canada, 2002). Svinec se kopiči predvsem v kosteh - približno 70%  svinca se nahaja v kosteh otrok, pri odraslih je 90% (US EPA 2006).Svinec se lahko kopiči tudi v mehkih tkivih, kot so jetra, ledvice, trebušna slinavka in pljuča. Kri in ​​mehka tkiva predstavljajo aktivno shrambo za svinec, medtem ko je v kosteh shranjen. Iz kosti se lahko ponovno sprošča v obtok zlasti med fizioloških stanjih povezanih s povečano resorpcijo kosti – v stanju stresa, nosečnosti, v času, dojenja, menopavze, dolgotrajnega ležanja v postelji, pri hiperparatiroidizem, in osteoporozi (Health Canada, 2002; Rothenberg et al., 2000). Pri nosečnicah, svinec shranjenjen v kosteh lahko deluje kot vir izpostavljenosti svincu za plod (Rothenberg et al., 2000). Svinec je prisoten tudi v materinem mleku in je pri dojenjeu izpostavljen tako tudi dojenček (ATSDR, 2007; US EPA, 2006).

Koncentracije svinca v krvi se zmanjšanju počasi po izpostavljenosti, z razpolovnim časom približno dva do šest tednov (Health Canada, 1992). Razpolovna doba svincahranjenega v telesu, kot na primer v kosteh, je približno 25 do 30 let (Health Canada, 2007; ATSDR, 2007).

Določitev svineca v krvi je najprimernejša metoda za ocenjevanje izpostavljenosti ljudi
lahko pa ga določimo tudi v urinu, kosteh, laseh in zobeh (CDC, 2005; ATSDR, 2007).

Zaradi nabiranja svinca v telesu so dojenčkih, malčki, otroci, zarodki, in nosečnice najbolj dovzetni za škodljive učinke na zdravje (US EPA2006, Health Canada, 2007).

Akutna izpostavljenost visokim koncentacijam vpliva na raazlične metabolične procese in lahko povzroči bruhanje, drisko, krče,komo in smrt. Simptomi dolgotrajne izpostavljenosti nižje svinca ravni so manj očitni. Kronična izpostavljenost nizki ravni lahko vplivajo tako centralni in periferni živčni sistemi (ATSDR, 2007). Svinec vpliva na kardiovaskularni sistem (npr. krvi tlak), ledvice, kri in imunski sistem (ATSDR, 2007). Pri izpostavljenih otrocih so pogoste posledice na živčnega sistema, s spemembami na kognitivnivnem in neurobehavioral področju, ugotovljen je nižji IQ kot posledica povišane vrednosti  ravni svinca v krvi (ATSDR 2007).

Mednarodna agencija za Raziskave na področju raka (IARC) uvršča anorganski svinčeve spojine kot verjetno rakotvorne za ljudi (Skupina 2A) (IARC, 2004).

Smernica za kanadsko pitno vodo Kakovost za svinec je bila določena kot največja sprejemljivo koncentracijo 0,010 mg / l (10 mg / l) (Na osnovi dveh let starega otroka kot občutljiv podskupina) (Health Canada, 1992).

 Mejna vrednost svinca g v krvi je 10. g / dl. Znanstvene študije kažejo, da se kronični vplivi na zdravje lahko pojavi pri otrocih pri ravni svinca v krvi pod 10 ľg / dl (Health Canada, 2007).

 

Živo srebro (Hg)

Delovanje v telesu:

Po absorpciji je organsko živo srebro razdeli v vseh tkivih, vključno z lasmi, z največjo akumulacijo
v ledvicah (ATSDR, 1999). Živo srebro se de-metilira v telesu v anorgansko živo srebro,
ki se nabira predvsem v jetrih in ledvicah. Metil-živosrebro ima biološko razpolovno dobo  približno 50 dni. Večina živega srebra v telesu se izloča z blatom, z majhna količinase ga izloči kot anorgansko živo srebro v urinu (ATSDR, 1999).
Živo srebro je nevarnen zaradi strupenih hlapov živega srebravnešenih preko vdihavanja. Elementarno živo srebro se slabo absorbira skozi prebavni trakt ali sk (ATSDR, 1999). Izpostavljenosti
organskim spojinam živega srebra je nevrotoksična,  nevrološki znake so podobni pri akutni in kronični izpostavljenosti: mravljinčenje v okončinah, motnje vida, sluha, okusa in vonja, nerazločen govor, mišična oslabelost in nestabilna hoja, razdražljivost, izguba spomina, depresija, motnje spanja. Izpostavljenost ploda ali mladih otrok ima za posledico motnje v razvoju živčnega sistema, motoričnih
funkcij, motnje pozornosti, verbalno učenje in spomin (ATSDR, 1999; Health Canada, 2007).

Zakonodaja – človek:

Izpostavljenost živemu srebru se pogosto ovrednoti ​​z koncentracijo živega srebra v krvi in ​​urinu, ki zajema tako anorganske in organske živo srebro.Lasje se lahko uporabljajo tudi kot biomarker za živo srebro (ATSDR, 1999).

Na podlagi pregleda obstoječih podatkov SZO -Svetovna zdravstvena organizacija ocenjuje, da je povprečna skupna koncentracija živega srebra v krvi za splošno populacijo je približno 8 mg / l; vendar pa lahko posamezniki z visoko porabo rib imajo koncentracije v krvi visok kot 200 mg / l
(ATSDR, 1999). Koncentracija živega srebra v urinu so poročali, da je v 4 do
5 mg / l območje. Vrednosti koncentracije v krvi in ​​urina odražajo predvsem nedavno izpostavljenost živemu srebru. 

 

Baker (Cu)

Splošno populacija dobi baker iz živil ( CCME , 1997 ). Izpostavljenost je lahko tudi posledica vdihavanja prašnih delcev , uživanje pitne vode , ki vsebuje baker , ali vnosa iz rok v usta po stiku s tlemi, vodo.

Približno 24-60 % bakra se absorbira po zaužitju, na absorpcijo vpliva več dejavnikov , količina bakra v prehrani, prisotnost drugih kovin, kot so cink , železo, molibden , svinca in kadmija, in starost ( ATSDR,2004; WHO, 1998) . Po zaužitju , se absorbira  in veže na plazemske beljakovine , kot so ceruloplazmin in prispe v jetra.

Do 70% peroralno zaužitega bakra se lahko izloča v blatu . Običajno 0,5-3,0 % dnevnega vnosa bakra se izloči z urinom ( ATSDR ,2004) . Izpostavljenost bakra lahko povzroči povečano koncentracijo v krvi, serumu , urinu , dlakah in v jetrih . koncentracije v laseh in nohtih se uporablja  za oceno zpostavljenosti v daljšem časovnem obdobju, v krvi pa akutno izpostavljenost ( ATSDR , 2004) .

Akutna izpostavljenost visokim odmerkom bakra je povezana z slabostjo, bruhanjem in drisko. Pri visokih odmerkih bakra lahko pride do neželenih učinkov , čeprav so toksični učinki iz bakra redki.
Bolnikih na hemodializi , posamezniki z genetsko motnjo Wilsonove bolezni , in tistimi s kroničnimi boleznimi jeter so lahko bolj dovzetni na  baker ( WHO , 1998).. Ob vdihovanju , baker povzriča
draženje dihalnih poti .

Delovanje v telesu:

Baker je pomembno hranilo za človeka in deluje predvsem kot katalizator, kofaktor za encime in
zato je določena količina potrebna za rast in pravilno delovanje fizioloških procesov .
Ocenjena povprečna potreba ( EAR) se  giblje od 260 ľg / dan za majhne otroke do 1000 g / dan za odrasle. Pomanjkanje bakra je razmeroma redka, vendar je povezana z učinki, kot so anemija  doječe matere, in anomalije kosti.

/Zakonodaja - človek/

V ULS za baker so 1 mg / dan za otroke, stare od 1 do 3 let, 3 mg / dan za otroke, stare od 4 do 8 let , 5 mg / dan otrok, starih od 9 do 13 let, 8 mg / dan za mladostnike ( 14-18 let) in 10 mg / dan za  odrasle ( MOM , 2001). Zdravje Kanada ( 1992) je vzpostavilaestetsko cilj pitni vodi < 1 mg / l , ki temelji na

 

Organska onesnažila

Policiklični aromatski ogljikovodiki (PAH)

POP's (Persistant Organic Pollutants – POP's ali OOO – obstojna organska onesnažila) so sintetične kemikalije, človek jih načrtno sintetizira ali pa se sproščajo kot stranski produkti, so obstojne so v okolju in se širijo čezmejno, topne so v maščobah in se akumulirajo v prehranjevalni verigi, zato jih najdemo v morskih živalih.

To so pesticidi in industrijske kemikalije, ki so se v velikih količinah uporabljale v 20 stoletju za dvig pridelka

Pesticidi: Aldrin, Dieldrin, klordan, DDT – diklorodifenil trikloretan, Endrin, Heptaklor, Mirex, Toksafen

Industrijske kemikalije: PCB-polikloriranibifenili in HCB-heksaklorcikloheksan (fungicidi)

Stranski produkti industrijskih procesov in sežigov: Dibenzodioksini, Dibenzofurani

Imenujejo se tudi umazanih dvanajst – Stockholmska konvencija,

Imenujemo jih tudi »Dirty Dosen« - umazanih dvanajst: 8 pesticidov, 2 industrijski kemijski spojini –HCB je bil včasih uporabljan fungicid in 2 stranska produkta.

Stockholmska konvencija je mednarodno sprejet dokument, ki ureja prepoved uporabe teh snovi in je stopila v veljavo leta 2004, ki je v veljavo stopila 2010 ko jo je podpisala 50 članica ZN..

 

V okolju so obstojni in čas potreben za njihovo razgradnjo merimo v desetletjih, stoletjih.

Njihova značilnost je tudi, da ne poznajo meja – najdemo jih v organizmih, ki so oddaljeni od mesta, kjer le-ti nastajajo. So lipofilni, nahajajo se v maščobah, akumulitajo se v prehranjevalni verigi, zato so koncentracije višje v ribah in vodnih sesalcih, ki se hranijo z manjšimi organizmi. Morskih sesalci v katerih se kopičijo te snovi obolevajo in umirajo zaradi imunskih motenj.

Nekateri POP-si so motilci hormonskega delovanja.

/Vnos/

Najdemo jih v prehrambenih proizvodih, ker je še vedno prisoten v živilih, ki so pridelana na kmetijskih tleh, kjer so ga uporabljali. Izpostavljenost pri človeku je predvsem posledica uživanja takih živil (ATSDR, 2002).

Akutna zastrupitev in izpostavljenost visokim dozam pri človeku je dokaj dobro raziskana predvsem za aldrin, dieldrin, toksafen. Tudi za PCB (poliklorirane bifenile) imamo podatke zaradi zastrupitev na Kitajskem in Japonskem – obolenja so poimenovana Yusho in Yu Cheng. Ugotovljeno je bilo, da pri izpostavljenih  nosečnicah, ki so bile izpostavljene visokim koncentracijam ni bilo znakov zastrupitve ali pa so bili znaki blagi, pri otrocih, ki so jih rodile pa so bile posledice in motnje v razvoju. Zastrupitev s PCB smo imeli tudi v Sloveniji, v okolici Semiča.

 

/Vplivi na zdravje/

Aldrin  je organoklorni insekticid: 1,2,3,4,10,10-hexachloro-1, 4,4 α, 5,8,8α-heksahidro-1 ,4-endo, ekso-5 ,8-dimethanonaphthalene, s kemično formulo C12H8Cl6.

Aldrina ne najdemo v okolju. Izdelan je bil za uporabo kot pesticid za kmetijsko in ne kmetijsko rabo in se ne proizvaja več (ATSDR, 2002; Health Canada, 1995). Aldrin se je v prvi vrsti uporabljal kot insekticid za rastline, kot so koruza in bombaž, od 1950 do leta 1970 (ATSDR, 2002; Health Canada, 1995). Registracija in uporaba aldrina se je zmanjšala v sredini 1970-ih, čeprav se je še omejeno uporabljal za zatiranje termitov, do sredine osemdesetih prejšnjega stoletja(Health Canada, 1995). Aldrin je insekticid za tla, ki deluje tako preko stika in z zaužitjem (Hayes, 1982).

Aldrin še lahko še vedno zadržuje v tleh, kjer je bil uporabljen. Najdemo ga v okolju, v tleh zaradi razlitja in uhajanja iz območja odpadkov, kakor tudi prerazporeditev predhodno neonesnaženih območjih, preko prenosa v ozračju in zaradi izpiranja v podtalnico (ATSDR, 2002). Zaradi nizke topnosti obeh, aldrina in dieldrina je nevarnost za kontaminiranje bodisi površinske vode ali podzemne vode zelo majhna. Koncentracije so običajno manj kot 0,01 mg / l v pitni vodi, in so le redko prisotne v podtalnici (WHO, 2003).

Čeprav aldrin ni več v uporabi, ga lahko še vedno najdemo v prehrambenih proizvodih, ker je še vedno prisoten v živilih, ki so pridelana na kmetijskih tleh, kjer so ga uporabljali. Izpostavljenost pri človeku je predvsem posledica uživanja takih živil (ATSDR, 2002).

Aldrin in se lahko pretvori v dieldrin (1,2,3,4,10,10-hexachloro-6,7-epoksi-1, 4,4 α, 5,6,7,8,8 α-oktahidro-1 ,4-endo,ekso-5 ,8-dimethanonaphthalene, kemijska formula C12H8Cl6O) vkolju ali v presnovnih procesihv človeškem telesu (ATSDR, 2002).

Izpostavljenost aldrinu in njegovem metabolitu dieldrinu je pogosto največja pri osebah, ki uživajo velike količine rib ali maščobnega tkiva morskih sesalcev. Nekateri narodi npr: kanadčani, ki živijo v severnih predelih so pogosto še posebej občutljivi zaradi svoje tradicionalne prehrane, ki vsebuje velike količine rib in morskih sesalcev.

Povečana izpostavljenost pri vdihavanju je lahko zaradi ostankov in izhlapevanja aldrina iz temeljev v domovih, kjer so ga uporabili za zatiranje termitov (ATSDR, 2002).

Dieldrin je bil odkrit v različnih živil, vključno s sadjem, zelenjavo, mlečnimi izdelki in v ribah, čeprav se koncentracije znižujejo od kar je njegova uporaba prepovedana. (ATSDR, 2002).

Aldrin je po klasifikaciji IARC razporejen v 3 skupino kancerogenih snovi ( IARC 1978), agencija za zaščito okolja ZDA (EPI) ga je razvrstila verjetno kancerogenega za človeka (Skupina B2)

Poti vnosa v telo: s hrano pridelano na zemlji, ki je onesnažena z aldrinom ali z hrano  živalskega izvora, kjer je prišlo do bioakumulacije (ribe, morski sesalci).  Vnos je lahko z vodo, z vdihavanje  ali preko kože ob stiku z stvarjo onesnaženo z aldrinom, vendar so zadnje tri možnosti redke(ATSDR, 2002).

Raziskava prehranjevalnih navad v Kanadi ( Total diet studies) od leta 1978 je pokazala, da je vrednost ostankov dieldrina v hrani manj kot 1 ľg / kg (McLeod et al., 1980).

-Delovanje v telesu:

Delovanje v telesu:

Medtem ko se aldrin navadno hitro presnovi, se dieldrin kopiči v živih organizmih. Dieldrin ima biološka razpolovno dobo približno 369 dni (ATSDR, 2002). Aldrin se v telesu hitro presnovi v dieldrin.

Dieldrin se v nekaj urah prerazporedi predvsem v maščobno tkivo, manjši del  v ledvica in limfne vozlje (ATSDR, 2002). Izločanje dieldrina je predvsem preko blata, žolča, vendar se izloča tudi manjši količini v urinu in prehaja v materino mleko (ATSDR, 2002).

Kratkotrajna izpostavljenost visokim koncentracijam aldrina deluje na centralni živčni sistem in jetra (WHO, 2003),  povzroči simptome kot so glavobol, omotica, razdražljivost in bruhanje (ATSDR, 2002). Podatki iz  nenamernih zastrupitev pa opisujejo krče, epileptičn napad ali smrt (ATSDR, 2002).

Menijo, da predstavljajo nevarnost za zdravje (IPCS, 1999). Kronično izpostavljenost do zmernih koncentracijah aldrina lahko.

 

/Zakonodaja - človek/

Mejne vrednosti v telesu:

Aldrin in dieldrin se lahko meri v krvnem serumu ali plazme, kakor tudi v materinem mleku.

Ker se aldrin hitro presnovi v dieldrin , je koncentracija aldrin le indikator v trenutne izpostavljenosti, dieldrin je bolj zanesljiv marker dlje trajajoče ali predhodne  izpostavljenosti aldrinu.

Sprejemljiv dnevni vnos (ADI) za aldrin in dieldrin skupaj je 0,1 g / kg telesne mase na dan. (Health Canada 2007) na podlagi testov na podganah: NOAEL 0,025 mg / kg telesne teže / dan za hepatotoksičnih učinkov pri podganah. Smernica za Kanadski kakovost pitne vode za aldrin in dieldrinom je 0,007 mg / L (Health Canada, 1995)..