Ovzduší. a zdraví. MUDr.Helena Kazmarová MUDr.Helena Veselská. h.kazmarova. kazmarova@szu.cz /index.htm

Transkript

1 Ovzduší a zdraví MUDr.Helena Kazmarová MUDr.Helena Veselská Státn tní zdravotní ústav h.kazmarova kazmarova@szu.cz szu.cz/chzp/ovzdusi/index. /index.htm

2 O čem se bude hovořit Ovzduší a expozice Dýchací ústrojí a fyziologie dýchání Působení vybraných látek l na organismus Limity a referenční koncentrace Přístupy k hodnocení

3 Ovzduší a expozice

4 Výskyt znečišťuj ujících ch látek l v prostřed edí Zdroje - vstup látek l do prostřed edí - primárn rní znečišťuj ující látky Expoziční cesta - osud látek l v prostřed edí Transport, ředění,, akumulace Transformace, chem.reakce - Sekundárn rní znečišťuj ující látky přestup estup mezi složkami prostřed edí Cesta vstupu do organismu Expozice

5 Cesty vstupu do organismu Inhalací Ingescí Vstřeb ebáním m kůžk ůží a sliznicemi

6 Kontakt ovzduší s hranicemi organismu Kůže povrch těla t cca 1,7 m 2 Oční spojivka Plíce plocha cca m 2

7 Dýchací ústrojí

8 Působení vybraných látek l na organismus

9 Účinky z hlediska časového Akutní Subchronické Chronické Pozdní

10 Principy působenp sobení Prahový Bezprahový

11 Prahový účinek Projeví se po vyčerp erpání obranných mechanismů Obranné mechanismy biotransformace látky (detoxikace a usnadnění vylučov ování) buněč ěčná a orgánov nová reparace funkční rezerva orgánů

12 Prahový účinek Podle rozsahu lokáln lní systémový Podle cílových c systémů Reprodukční a vývojová toxicita Imunotoxicita Neurotoxicita (a další specifické postižen ení jednotlivých systémů)

13 Prahový účinek S rostoucí expozicí roste závaz važnost poškozen kození : změny fyziologických funkcí a parametrů změny funkce orgánů onemocnění poškozen kození orgánů smrt Změny vratné nevratné

14 Bezprahový (stochastický účinek) inek) Počáte teční iniciační mutace můžm ůže e nastat při p jakémkoliv kontaktu DNA s mutagenem na molekulárn rní úrovni není bezpečná dávka Předpokládá se u genotoxického mutagenního a karcinogenního účinku S rostoucí expozicí roste pravděpodobnost podobnost poškozen kození

15 Suspendované částice - aerosol vzdušný polydisperzní systém chemicky heterogenní částice různé velikosti částic komplexní toxický a karcinogenní potenciál biochemicky aktivní složky mohou být na povrchu částic stejně jako uvnitř částic chemické složen ení je dáno d zdrojem, ale současn asně je různr zné u různr zně velkých částic

16 Magický pojem PM 10 (a PM2,5 respektive PM1,0) Částice, které projdou velikostně selektivním vstupním filtrem vykazujícím pro aerodynamický průměr 10 (nebo 2,5 respektive 1) µm odlučovací účinnost 50 % zastoupení částic po průchodu odlučovačem Zastoupení suspendovaných částic frakce PM 10 v kolektoru (v %) po průchodu selektivním odlučovačem Cut point 10 µm 50 % velikost částic v µm

17 Co ovlivňuje zdravotní účinky aerosolu Vstup do organismu (velikost částic, způsob dýchání) Tvar chemické složení rozpustnost Aby částice mohla uplatnit svůj biologický účinek, musí v organismu zůstat.

18 Účinky aerosolu Dráždění Snížení samočistící funkce a obranyschopnosti dýchacích cest Dobré podmínky pro respirační infekce Makrofágy při fagocytóze uvolňují mediátory zánětu - zánětlivá reakce v plicní tkáni Karcinogenní působení

19 Účinky aerosolu zrychlení rozvoje chronické obstrukční plicní choroby Ovlivnění srážlivosti krve - příspěvek k akutním trombotickým komplikacím Oxidativní stres (cytokiny podporují tvorbu volných radikálů v leukocytech)

20 Akutní účinky aerosolu Denní konc.pm 10 ve vztahu k: Úmrtnosti (zvláště KVO) Počtu hospitalizací pro respirační onemocnění Výskytu příznaků ( kašel,..) Plicním funkcím Spotřebě bronchodilatancií

21 Chronické účinky aerosolu Úmrtnost Respirační nemocnost-bronchitida Očekávaná délka života Snížen ení plicních ch funkcí PM 2,5 je lepší ším m indikátorem účinků než PM PM 10

22 Účinky aerosolu Hodnocení ve vztahu k Hmotnostním m koncentracím Počtu částicstic Velikosti povrchu částicstic

23 Zvýšení denní konc.. PM o 10 10µg/m 3 (podle WHO) vzestup celkové mortality o 0,5% (nad 50 μg/m 3 ) Akutní hospitalizace na resp.onem onem.0,8 % Užití bronchodilatancií 3 % Kašel 3,6% Akutní symptomy DCD 3,2%

24 Zvýšen ení roční konc.. PM o 2,5 10µg/m 3 zvyšuje celkovou úmrtnost exponované populace o 6 % (2-11 %) a úmrtnost na kardiovaskulárn rní onemocnění o 12 %

25 Ozón -1 Původní přírodní konc µg/m3 Prekursory ozónu (Optimáln lní VOC:NOx 4:1 aža 10:1) Silné oxidační činidlo Dráždění spojivek (200 µg/m 3 citliví jedinci, 400µg/m 3 50% lidí) až zúžení dýchacích cest alteruje funkce makrofágů,, vyvolává zánětlivou reakci chronické účinky nejednoznačné,, u zvířat změny struktury plicní tkáně

26 Ozón-2 riziko spojené s krátkodobou expozicí ozónu znamená vzestup celkové mortality o 0,3-0,5% 0,5% při i zvýšen ení 8mi hodinové koncentrace o 10 μg/m 3 nad 70 μg/m 3 Cíl (podle AQG WHO) 100 μg/m 3 jako maximáln lní 8mi hod. koncentrace

27 Oxid dusičitý itý-1 Mnoho významů,, které je obtížné až nemožné oddělit Účinky samotného NO2 NO2 jako zástupce z stupce směsi si látek l ze spalovacích ch procesů (doprava, indoor), efekty spojeny s další šími látkami l PM, NO NO2 je emitován n jako NO a je prekursorem ozónu a PM

28 Oxid dusičitý itý-2 málo rozpustný ve vodě - proniká do plicní periferie, kde je více v než 60% absorbováno. nejcitlivější části populace - malé děti a osoby s astmatickými obtížemi zvýšen ení reaktivity dých.cest Snížen ení imunity - poškozen kození funkce makrofágů, snížen ení účinnosti mukociliárn rní bariéry ry

29 Oxid dusičitý itý-3 Mnoho významů,, které je obtížné oddělit Účinky samotného NO 2 NO 2 jako zástupce z směsi si látek l ze spalovacích ch procesů,, efekty spojeny s další šími látkami l PM, NO NO 2 je emitován n jako NO a je prekursorem ozónu, PM a nitropau NO 2 slouží pro kontrolu nad celou směsí látek ze spalovacích ch procesů,, které nejsou běžb ěžně měřeny

30 Oxid dusičitý itý-4 Velká prostorová variabilita podklad pro stanovení AQG na základz kladě přímého toxického účinku je jasný u krátkodob tkodobého působení není u roční koncentrace

31 Oxid dusičitý itý-5 nejsou podklady pro změnu současných AQG NO2 slouží pro kontrolu nad celou směsí látek ze spalovacích ch procesů.. Které nejsou běžb ěžně měřeny

32 Oxid siřičitý itý-1 Akutní působení Kontrolovaná studie ukázala, že změny plicních funkcí u astmatických dětí mohou nastat už po 10minutách expozice při zvýšené námaze Nelze jednoduše přepočítat na 1 hod koncentraci (povaha zdroje, meteopodmínky) AQG 500µg/m 3 jako 10min.průměr

33 Oxid siřičitý itý-2 Studie posledních 5 let Hong Kong Razantní snížen ení síry v palivu - významné zlepšen ení zdrav. indikátor torů (celková nemocnost, resp. onem u dětí) d Hong Kong a Londýn Hospitalizace na KVO, SO µg/m 3 24 hod průměr, r, práh účinku nezjištěn

34 PAU Jednoduché sloučeniny uhlíku a vodíku, se dvěma či i více v aromatickými cykly důsledkem je jejich stabilita. Více než 100 různých r chemických sloučenin, z praktického hlediska se ale pozornost orientuje na méně než 20 Vznikají při i nedokonalém m spalování Vyskytují se v ovzduší v plynné formě a v kondenzované formě na tuhých částicích ch (v závislosti na velikosti molekuly)

35 PAU - účinky na zdraví Mutagenita, karcinogenita Nepřímo působp sobící genotoxické karcinogeny Biotransformací elektrofilní metabolity vazba na DNA Endokrinní disruptory Ovlivnění plodnosti mužů žů,, vývoje plodu

36 PAU hodnocení rizika karcinogenity založeno na předpokladu p linearity vztahu dávka d odezva Jde o hodnocení směsi si látekl benzo(a)pyren, UR(WHO) 8,7*10-5 (ng/m 3 ) -1 relativní účinnost pro jednotlivé PAU (TEF) TEF nejsou přesnp esné,, měly m by se používat opatrně! Problém m srovnání různých výsledků měření

37 Benzen- 1 Nejvýznamnější šími následky n dlouhodobé expozice benzenu Hematotoxicita Genotoxicita Karcinogenita.

38 Benzen 2 Zdroje expozice benzenu u nekuřáků auto indoor venkovní ovzduší pasivní kouření 40% 10% 19% 31% kouření auto indoor 2% 4%3% 2% Zdroje expozice benzenu u kuřáků venkovní ovzduší pasivní kouření 89%

39 Benzen - 3 Karcinogenita potvrzena u zvířat i u člověka (IARC 1,US,US EPA A ) Zvýšen ená úmrtnost na leukemii u profesionáln lně exponovaných osob U pokusných zvířat vznik nádorn dorů nosní dutiny, jater, mléčné žlázy, lymfomy a leukemie méně než u lidí

40 Benzen - 4 Novější epid.studie z pracovního prostřed edí (konc.benzenu do 3,2 mg/m 3 ) neprokázaly zvýšený výskyt leukémie ani hematotoxický účinek benzenu ( který by se mohl podílet na negenotoxickém mechanismu vzniku leukémie) Mutagenní metabolit benzenu nebyl detekován Reparace DNA při p i působenp sobení nízkých koncentrací mohou být účinné

41 Benzen souhrn hodnocení Bezprahový přístup a použit ití lineárn rní extrapolace dat na nižší koncentrace můžm ůže e vést v k nadhodnocení skutečného karcinogenního rizika benzenu UR (WHO 6x10-6 ) - horní mez odhadu rizika, dolní mez UCR odhadnuta na 5x10-8 (s použit itím sublineárn rní křivky extrapolace) To znamená, že e riziko leukémie 1x10-6 by se mělo m pohybovat v rozmezí roční průměrn rné konc.. benzenu v ovzduší cca 0,2 20 μg/m 3

42 Formaldehyd Akutní účinky - dráždiv divé Karcinogenita - přehodnocena 2004 na základz kladě 3 kohortových studií a 3 studií případů a kontrol (od r.1995) - IARC 1 Dostatečné důkazy kazy pro zvýšen ené riziko vzniku nasofaryngeáln lního ca Omezené důkazy kazy pro zvýšen ené riziko ca nosní dutiny a paranasáln lních dutin Silné,, ale ne dostatečné důkazy pro zvýšen ené riziko leukemie

43 Formaldehyd-mechanismus mechanismus působení Genotoxicita (in vitro zvířec ecí i lidské modely, chromozomové aberace) Cytotoxický efekt (buněč ěčné proliferace jako následek n expozice vysokým koncentracím) Závěr: v karcinogenitě formaldehydu hraje významnou roli genotoxický i cytotoxický účinek

44 Limity a referenční koncentrace

45 Limity x referenční koncentrace Referenční koncentrace podkladem vztah dávky d a účinku Limity podkladem referenční hodnoty ale i další aspekty

46 Limity x referenční koncentrace Limity jen pro omezený počet látekl na stanovený limit se váže v řada následných povinností Stanovení referenčních hodnot podmíněno: no: potřebností dostatečnými odbornými podklady o účinkuinku

47 Stanovení limitních hodnot Direktivy EU Podkladem jsou zdravotně zdůvodn vodněné návrhy (směrnicov rnicové hodnoty WHO) Další aspekty reálný stávaj vající stav, vnímání rizika veřejnost ejností,, technická proveditelnost, analýza cost/benefit benefit,, komparace srovnání s jinými riziky, velikost populace v riziku, možnost kontroly (meze analytických metod)

48 Limity znečišťuj ujících ch látek l v ovzduší ší- NV 597/2006 IL: SO 2, PM 10, NO 2, CO, benzen, olovo Cílový IL: kadmium nikl, arsen, PAU a ozón Dlouhodobý IL pro ochranu ekosystémů a vegetace: SO 2, NO x, ozón Dlouhodobý imisní cíl l : ozón

49 Referenční koncentrace Zákon O ochraně ovzduší 45 - Ministerstvo zdravotnictví b) Zpracovává a vede seznamy referenčních koncentrací znečišťuj ujících ch látek l pro hodnocení a řízení zdravotních rizik

50 Referenční koncentrace je hmotnostní koncentrace látky l v ovzduší ší,, která při expozici odpovídaj dající hodnocenému intervalu pravděpodobn podobně nezpůsob sobí poškozen kození zdraví populace, včetně citlivých podskupin. Podle charakteru účinků látek jsou definovány ny jako : PK pro látky l s prahovými účinky inky (přípustn pustná koncentrace nepoškozuj kozující zdraví) KR6 pro látky l s bezprahovými účinky inky (společensky ensky přijatelnp ijatelná - odpovídaj dající úrovni rizika 1*10-6)

51 Referenční koncentrace přebírány z renomovaných informačních zdrojů (WHO, RIVM Bilthoven, IPCS, US-EPA, ATSDR, OSHA, IARC a další ší) ) nebo stanovovány ny přímo p na základz kladě toxikologických podkladů pověř ěřenou organizací. Při i přebp ebírání i při p i jejich odvozování se vychází z principu předbp edběžné opatrnosti.

52 Účel a použit ití referenčních koncentrací Mají charakter Guidelines = doporučen ení a nejsou legislativně závazné Pro orientační/screeningov screeningová hodnocení kvality ovzduší Odhad zdravotních rizik Hodnocení výstupů rozptylových studií, modelování

53 Přístupy k hodnocení

54 Hodnocení - obecně Vstup - imisní charakteristiky Nástroj definované postupy definované etalony Výstup Kvalitativní hodnocení Kvantitativní hodnocení

55 Hodnocení znečišťuj ujících ch látek l v ovzduší Ve vztahu k limitům Ve vztahu k odhadovaným zdravotním účinkům hodnocení zdravotních rizik

56 Hodnocení zdravotních rizik Identifikace nebezpečnosti nosti Charakterizace nebezpečnosti nosti vztah dávky d a účinku Odhad expozice Charakterizace rizika Popis nejistot

57 Děkuji Vám za pozornost