Transcript 2.2
Occupational Toxicology II วิชาอาชีว อนามัย (Occupational Health) รหัสวิชา: 4072319 ผู้สอน: อ. ธนัชพร มุลก ิ ะบุตร (30/11/57) NPRU 1 เนื้อหา 1.ความหมายและความสาคัญของพิษวิทยา 2.ประวัตค ิ วามเป็ นมาของพิษวิทยา 3.การแบงประเภทสารพิ ษ ่ 4.ลัก ษณะของการเกิ ด พิ ษ และปั จ จั ย ที่ ม ี ผ ลต่ อ รางกายของสารเคมี ่ 5.กระบวนการทีเ่ กิด ขึ้น เมื่อ สารเคมีเ ข้ าสู่ ร่างกาย และปฏิกริ ย ิ าตอบสนองของรางกาย ่ 6.กลไกในการเกิดสารพิษจากสารเคมี 7.การประยุกตใช ์ ้พิษวิทยาในงานอาชีวอนามัย NPRU 2 เส้นทางทีส ่ ารเคมีในสิ่ งแวดลอม ้ จะเขามาสู ษยได ้ ่ รางกายมนุ ่ ์ ้ sour ce medi a Bioaccumulation NPRU วิวฒ ั น์ เอกบูรณะวัฒน,์ 2556 3 5. กระบวนการทีเ่ กิดขึน ้ เมือ ่ สารเคมีเขาสู ้ ่ รางกายและปฏิ กริ ย ิ าตอบสนองของรางกาย ่ ่ NPRU 4 Toxickinetic & Toxicodynamic เมือ ่ สารพิษเข้ามาในรางกาย ่ กระบวนการพิษจลนศาสตร ์ (Toxicokinetic) การศึ กษา เส้ นทางและกระบวนการเปลี่ ย นแปลงของสารเคมี ใ น รางกาย โดยจะมีอยู่ 5 กระบวนการ ่ 1.การดูดซึม (Absorption) 2.การกระจายตัว (Distribution) 3.การกักเก็บ (Storage) 4.การเปลีย ่ นรูป(Biotransformation) 5.การขับออก (Excretion) กระบวนการพิษพลวัต (Toxicodynamic) เป็ นการศึ กษา ขัน ้ ตอนทีส ่ ารพิษออกฤทธิท ์ าปฏิกริ ย ิ า (Interaction) กับ โมเลกุลหรืออวัยวะเป้าหมาย NPRU 5 5.1 Routes of Exposure Inhalation (most common in workplaces) 2 เทากั ่ บหนึ่งสนาม เทนนิส NPRU Ingestion 1 เทากั ่ บหนึ่งสนาม ฟุตบอล Skin absorption 3 เทากั ่ บครึง่ หนึ่งของ โต๊ะปิ งปอง เส้นทางไหนมีพน ื้ ทีก ่ ารดูดซึมที่ 6 5.1 Routes of Exposure • สารเคมี บ างอย่ างก็ ดู ด ซึ ม เข้ าสู่ ร่ างกายได้ ดี ใ นบาง ช่ องทาง แต่ อาจดู ด ซึ ม เข้ าสู่ ร่ างกายได้ ไม่ ดีใ นบาง ช่องทาง • แตละช ่ ได้รับสั มผัสสารพิษจะมีความแตกตาง ่ ่ องทางเมือ ่ กันตอการเกิ ดพิษเฉพาะที่ ่ Inhalation ทางการหายใจก็ จ ะเกิด อาการทางระบบหายใจ ได้ มาก เช่ น แสบคอ หอบเหนื่ อ ย ปอดบวม น้า NPRU Ingestion ท า ง ก า ร กิ น ก็ จ ะ เ กิ ด อาหารในระบบทางเดิน อ า ห า ร เ ช่ น แ ส บ ท้ อ ง ป ว ด ท้ อ ง ทางเดินอาหารเป็ นแผล Skin absorption ทางผิ ว หนั ง ก็ จะ เกิ ด อ า ก า ร ขึ้ น ที่ ผ ิ ว ห นั ง เ ช่ น คั น ผื่ น แ ด ง ตุมน ่ ้า 7 5.2 ความสั มพันธของกระบวนการที เ่ กิดขึน ้ ์ หลังจากสารเคมีเขาสู ้ ่ รางกาย ่ 1.ก ร ะ บ ว น ก า ร ดู ด ซึ ม ช่ อ ง ท า ง ก า ร ดู ด ซึ ม ห ลั ก มี 3 ช่องทาง – พบบ่ อยสุ ด ในการท างานคื อ ทางการหายใจ (Inhalation) – ร อ ง ล ง ม า คื อ ท า ง ผิ ว ห นั ง (Skin absorption) – และอัน ดับ สามคือ ทางการกิน (Ingestion) – ช่ อ ง ท า ง อื่ น ๆ มี อ ี ก เ ช่ น ทางการฉี ด (injection) NPRU วิวฒ ั น์ เอกบูรณะวัฒน,์ 2556 8 5.2 ความสั มพันธของกระบวนการที เ่ กิดขึน ้ ์ หลังจากสารเคมีเขาสู ้ ่ รางกาย ่ 2. กระบวนการกระจายตัว ไปสู่อวัยวะส่วนตางๆ ่ – โ ด ย ท า ง ก ร ะ แ ส เ ลื อ ด จั บ กั บ โมเลกุลของโปรตีนในกระแสเลือด – ส า ร เ ค มี บ า ง ช นิ ด เ ข้ า ส ม อ ง ไ ด้ เพราะผาน Blood Brain Barrier ่ ได้ ดผานรก และพบในน ้ านม ่ 3.– บางชนิ กระบวนการเก็ บ ได สะสม้ ไวที่ ้ ก ร ะ ดู ก เ ช่ น ต ะ กั่ ว ส ต ร อ น เ ที ย ม แบ เรี ย ม เรเดียม เป็ นต้น ไขมัน เช่น แอททานอล NPRU วิวฒ ั น์ เอกบูรณะวัฒน,์ 2556 9 5.2 ความสั มพันธของกระบวนการที เ่ กิดขึน ้ ์ หลังจากสารเคมีเขาสู ้ ่ รางกาย ่ 4.กระบวนการเปลีย ่ นรูป • สารเคมีบางตัวอาจถูกเปลีย ่ นรูปไป เ ป็ น ส า ร ช นิ ด อื่ น โ ด ย ผ่ า น ก า ร Metabolism ห ม า ย ถึ ง กระบวนการทางานของเอนไซมใน ์ ร่ างกายอย่ างเป็ นขั้น ตอนเพื่อ ให้ สิ่ งมีชว ี ต ิ ดารงอยูได ่ ้ • Metabolism มี 2 ขัน ้ ตอนยอย ่ – ถ้ าเป็ นการแยกสลายโมเลกุ ล เรียก Catabolism – ถ้ าเป็ นกา รสร้ างโม เลกุ ล ให ม่ เรียก Anabolism – เอนไซม ์ ส่วนใหญอยู ่ บ ั ทีม ่ ี ่ ที ่ ต บ ท บ า ท ม า ก เ ช่ น Cytochrome P450 Oxidase, Glutathione SUDPNPRU transferase, วิวฒ ั น์ เอกบูรณะวัฒน,์ 2556 10 5.2 ความสั มพันธของกระบวนการที เ่ กิดขึน ้ ์ หลังจากสารเคมีเขาสู ้ ่ รางกาย ่ 5. เมือ ่ ถึงอวัยวะเป้าหมาย • ก็ ก่อผลกระทบ สารเคมีแ ต่ละ ชนิดก็มอ ี วัยวะเป้าหมายแตกตาง ่ กัน ไป และเกิด กลไกการออก ฤทธิ ์ แบบตางๆ เช่น ่ – ยั บ ยั้ ง ก า ร ท า ง า น ข อ ง เอนไซม ์ – ทาลายรหัสพันธุกรรม – ทาลายโมเลกุลโปรตีน – ทาลายเซลล ์ • อวัยวะเป้าหมายในการเกิดพิษ – บอยที ส ่ ุดคือ ระบบประสาท ่ ส่วนกลาง – รองลงมาคื อ ระบบเลื อ ด NPRU แล ะ อ วั ย ว ะ ภา ย ใ น เช่ น วิวฒ ั น์ เอกบูรณะวัฒน,์ 2556 11 5.2 ความสั มพันธของกระบวนการที เ่ กิดขึน ้ ์ หลังจากสารเคมีเขาสู ้ ่ รางกาย ่ 6.การขับออก • ขัน ้ ตอนสุดท้ายในกระบวนการทาง พิษจลนศาสตร ์ • สารเคมีอาจขับออกจากร่างกายใน รู ป เดิม หรือ ในรู ป เมตาโบไลต ที ์ ่ เปลีย ่ นแปลงแลวก็ ้ ได้ • ช่ องทางในการขับ ออกนั้น มีห ลาย ทาง ไดแก ้ ่ – ทางเหงือ ่ – ทางลมหายใจออก – ทางปัสสาวะ – ทางน้าดี (อุจจาระ) • อัต ราการก าจั ด ออกบอกด้ วยค่ า Half-life (T1/2) หมายถึง เวลาที่ รางกายใช ่ ้ ในการทาให้สารเคมีน้ัน ห ม ด ฤ ท ธิ ์ ห รื อ เ สื่ อ ม ส ภ า พ ไ ป ครึง่ หนึ่ง NPRU วิวฒ ั น์ เอกบูรณะวัฒน,์ 2556 12 เส้นทางการดูดซึม การกระจาย และการขับ ออกจากรางกายของสารพิ ษ ่ ทางเขาสู ้ ่ รางกาย ่ การกิน การหายใจ จมูก/ปาก การกิน การ กระจาย ทางเดิน อาหาร น้า ดี การขับ ออก NPRU อุจจาระ ปอด ตับ ปอ ด ลมหายใจ ออก เลือด/ น้าเหลือง ไต กระเพาะ ปัสสาวะ ปัสสาวะ การดูดซึมผาน ่ ผิวหนัง ของเห ลว นอก อวัเซลล ยวะ ์ ตางๆ ่ เนื้อเ กระดู ยือ ่ ก อวัยวะ อืน ่ ทีข ่ บ ั ของเสี ย เหงือ ่ น้านม น้าตา น้าลาย ไข มัน ผม เล็บ ผิวห นัง 13 5.3 ปฏิกริ ย ิ าการตอบสนองของรางกาย ่ 1.กลไกป้ องกันอันตรายตามธรรมชาติ (Natural defensive mechanism) เมื่อ ฝุ่ นหรือ สารระคายเคือ งเข้ าตา น้ า ตาจะไหลเพื่อ ล้ าง และพัดพาสิ่ งดังกลาวออกจากตา ่ การไอ จามเพือ ่ ไลสิ่ ่ งแปลกปลอมออกจากทางเดินหายใจ เม็ดเลือดขาวและแอนติบอดีตางๆ ่ 2.กระบวนการเปลีย ่ นรูป (Biotransformation) ก า ร เ ป ลี่ ย น ส า ร ที่ มี พิ ษ ม า ก พิ ษ น้ อ ย / ไ ม่ มี พิ ษ (Detoxification) 3.การปรับสมดุลของระบบการทางานรางกาย (Homeostasis) ่ สิ่ งเร้ าจากภายนอก (Stimuli) มาก Homeostasisจะ เกิดความผิดปกติของรางกาย ่ 4.ความทนตอสารพิ ษ (Tolerance) ่ ภาวะร่ างกายที่ม ีป ฏิก ิร ิย าต่ อสารเคมี/สารพิษ ลดน้ อยลง เพราะเคยไดรั ้ บสารนั้นมากอน ่ 14 NPRU5.ระดับความทนไดของร างกาย (Threshold) ้ ่ 5.4 ความสั มพันธของปริ มาณสารพิษกับ ์ ผลกระทบตอสุ ่ ขภาพ (Dose-response relationship) ปัจจัยในการเกิดความรุนแรงของพิษ มีหลายปัจจัย ระดับความรุนแรงใน ช่องทางในการ ปัจจัยดานผู ้ ้รับ การกอพิ รับสารเคมี สารพิษ ่ ษ ปัจจัยทีม ่ ผ ี ลตอกระบวนการพิ ษ ขนาด/ปริมาณของ ่ จลนศาสตร ์ สารเคมี “…All substances are poisons; there is none which is not a poison. The right dose differentiates poison from a สรุปวremedy…” า “ขนาด (Dose)” มีความสาคัญ !!! ่ NPRU ขนาดภายนอก (External dose) ขนาดของสารเคมีท ี่ รางกายได รั ่ วัดจากภายนอก เช่น ในอากาศที่ ่ ้ บเข้าไปเมือ หายใจ ในน้าทีด ่ ม ื่ เข้าไป ขนาดภายใน (Internal dose) ขนาดของสารเคมีทรี่ างกาย ่ ได้ รับ เข้ าไปเมื่อ วัด จากในร่ างกาย วัด ได้ ยากกว่ า แต่ สะท้อนถึงการเกิดพิษไดดี ้ กวา่ 15 Dose-response curve NPRU 16 อธิบายกราฟ Doseresponse curve เป็ นแบบจาลอง (Model) รูปแบบหนึ่ง ทีน ่ ก ั พิษวิทยาพยายาม จะใช้ ในการท านายลัก ษณะการเกิด พิษ ของสารพิษ ส่ วนใหญ่ (ยังมีแบบจาลองรูปแบบอืน ่ อีก) ขนาดสารพิษทีม ่ ป ี ริมาณตา่ กวาจุ ่ ะ ่ ด Threshold คือ ระดับทีจ ไดรั ้ เลยอยู่ (Safety zone) ้ บแลว ้ ไมมี ่ ใครเกิดพิษขึน และขนาดสารพิษทีม ่ ป ี ริมาณสูงกวาจุ ่ ด Threshold คือ ขนาด สารเคมีทท ี่ าให้มีผู้ไดรั ้ บผลกระทบ จากนั้นจะมีผู้ได้รับผลกระทบมากขึน ้ ช่วงแรกๆ ยังมีผได ู้ ้รับ ผลกระทบไมมากนั ก (เกิดผลเฉพาะคนทีไ ่ วรับ ) พอถึงขนาด ่ หนึ่ง จะเป็ นช่วงขนาดทีม ่ ค ี นจานวนมากไดรั ้ บผลกระทบ (คน ทัว่ ไป) และจะมีคนจานวนน้อยส่วนหนึ่ง (คนทีท ่ น) ทีต ่ ้องเพิม ่ ขนาดให้สูงขึน ้ มากๆ จึงจะไดรั ้ บผลกระทบ จนหมดทุกคนใน ทีส ่ ุด แบบจ าลองนี้ไ ม่ใช้ กับ กรณี พ เิ ศษ เช่ น การก่อมะเร็ ง และ17 NPRU No observed adverse effect level; NOAEL เป็ นคาการได รั น้น ั จะปรากฏความ ่ ้ บสั มผัสทีใ่ ช้พิจารณาวาสารเคมี ่ เป็ นอันตรายหรือไม่ NOAEL หมายถึง คาระดั บความเป็ นพิษสูงสุด ทีไ่ มก ่ ่ อให ่ ้ เกิด ผลกระทบตอสุ ่ รากฏอาการให้เห็ น ถ้าระดับความเป็ น ่ ขภาพทีป พิษสูงกวาค ่ า่ NOAEL ก็อาจมีอาการทีเ่ กิดจากความเป็ นอันตราย ปรากฏขึน ้ (สานักเทคโนโลยีความปลอดภัย กรมโรงงานอุตสาหกรรม, 2557) ใช้ในการคานวณระดับการไดรั ี่ อมรับไดหรื ้ บสั มผัสสารเคมีทย ้ อถือ วาเป็ ษย ์ เรียกวา่ Reference Dose ่ นระดับปลอดภัย ตอมนุ ่ (RfD) เช่น สารหนู อินทรีย ์ RfD = 3 x 10-4 mg/kg/day แคดเมีย ่ ม RfD = 5 x 10-4 mg/kg/day (water) RfD =ระดั 1 xบ 10-3 mg/kg/day NOAEL ของ (food) สารเคมี A คือปริมาณ ขนมเค้กทีไ่ มเกิ ่ นกวา่ 18 2 NPRU ชิน ้ แบบจาลองอืน ่ ๆ NPRU ( บ น ) แ บ บ จ า ล อ ง แ บ บ ที่ ไ ม่ มี Threshold นิย มใช้ กับ สารก่อมะเร็ ง ส่วนแบบจาลองทีม ่ ล ี ก ั ษณะ Hormetic ใช้กับสารบางอยาง เช่น น้า วิตามิน ่ แรธาตุ จาเป็ น ่ (ซ้ าย) ลัก ษณะ Hormetic ของ (Grønbæk et al. 1994; reprinted เครื อ ่ งดืม ่ แอลกอฮอล with permission from the ์BMJ 19 Publishing Group.) 6. กลไกในการเกิดสารพิษจากสารเคมี และผลกระทบตอร ่ างกาย ่ NPRU 20 6.1 กลไกการเกิดสารพิษจากสารเคมี 1. การท าปฏิก ิร ิย าเคมี ข องสารเคมี ก ับ เ นื้ อ เ ยื่ อ ส า ร เ ค มี ท ี่ ม ี พ ิ ษ ต่ อ ร ะ บ บ ประสาทใช้ กลไกนี้ เช่ น สารเคมี กลุ่ม belladonna alkaloids 2.การรบกวนการท างานตามปกติของเนื้อเยือ ่ กัน ้ ประสาท เช่น atropine สาร DDT และสารกลุมตั ่ วทาละลายอินทรีย ์ 3.การรบกวนการสร้างพลังงานของเซลล ์ รบกวนการส่งผาน ่ O2 ในปฏิ ก ิ ร ิ ย าออกซิ เ ดชั น ของคาร ์โบไฮเดรต เช่ น cyanide, hydrogen sulfide และ azide 4.การยึดจับโมเลกุลของสารชีวภาพ (โปรตีน ไขมัน กรด นิงคลีอก ิ ) เช่น ตะกัว่ ปรอท แคดเมียม และสารหนู NPRU 21 6.1 กลไกการเกิดสารพิษจากสารเคมี 5. การรบกวนการรัก ษาสมดุ ล ของแคลเซี ย มภายในเซลล ์ สาเหตุ ห ลัก ท าให้ เซลล ์เสี ยหายและตาย เช่ น สาร cyanide, peroxides, nitophenols เป็ นต้น 6. การทาให้เซลลบางชนิ ดตาย เกิดความผิดปกติของเซลล ์ ์ คลายเป็ นโรคบางโรค เช่น แมงกานีส ทาลายเซลลบาง ้ ์ ชนิดของสมอง ทาให้เกิดความผิดปกติทแ ี่ ยกไมออกจาก ่ โรค Parkinson's และสารบางชนิดทาลายเซลลของตั ว ์ ออน ทาให้ตัวออนตาย/แท รณ ์ ่ ่ ้ง/พัฒนาเป็ นทารกไมสมบู ่ NPRU 7. การเปลีย ่ นแปลงทางพันธุกรรมของเซลลเนื ่ โดยไมท ่ า ์ ้อเยือ ให้ เซลล ์ตาย น าไปสู่ การเป็ นมะเร็ ง เช่ น สารเคมี estrogen diethyl stilbestol (DES) สั งเคราะหเป็ ์ นยา ป้องกันการแท้ง ถายทอดจากแม สู ่ ลูกโต ่ ่ ่ ลูกในครรภ ์ เมือ 22 ขึน ้ อาจเป็ นมะเร็งในช่องคลอดได้ 7. การประยุกตใช ์ ้พิษวิทยาในงานอาชีวอ นามัย NPRU 23 7.1 มาตรการสาคัญในการป้องกันอันตรายจาก สารเคมีทใี่ ช้ในการทางาน มาตรการป้องกันอันตรายจากสารเคมีในการทางาน มีดงั นี้ 1. การเฝ้าระวังอากาศในสถานทีท ่ างาน 2. การเฝ้าระวังทางชีวภาพ 3. การเฝ้าระวังทางสุขภาพ NPRU 24 1. การเฝ้าระวังอากาศในสถานทีท ่ างาน แนวคิดการควบคุมสารเคมีในอากาศของทีท ่ างาน • ยอมให้ สารเคมีป ะปนอยู่ในอากาศของที่ท างานได้ ใน ระดับทีถ ่ อ ื วาปลอดภั ย ่ • ไม่ยอมให้ สารเคมีป ะปนอยู่ในอากาศของที่ท างานใน ปริมาณทีส ่ ูงเกินกวาระดั บปลอดภัย ่ หลักการพืน ้ ฐานทางพิษวิทยาทีส ่ นับสนุ น คือ • ความสามารถในการรักษาสมดุล ในการควบคุ มไมให ่ ้ มี ปริม าณสารเคมีเ กิน กว่าระดับ ที่จ ะเป็ นอัน ตราย เช่ น biotransformation และการขับถายออกจากร างกาย ่ ่ รวมทัง้ กลไกลการป้องกันอันตรายอืน ่ ๆของรางกาย ่ • NOAEL ระดับความเสี่ ยงทีย ่ อมรับได้ และระดับการได้ สั มผัสสารเคมีอยางปลอดภั ย ่ NPRU 25 2. การเฝ้าระวังทางชีวภาพ • การเฝ้ าระวัง ทางชีว ภาพของผู้ ที่ท างานเกี่ย วข้ องกับ สารเคมี โดยการตรวจวัด ตัว ชี้ว ด ั ที่เ หมาะสม เช่ น ปั ส สาวะ เลือ ด อุจจาระ ฯลฯ ทีเ่ ก็บมาจากคนงานในระยะเวลาทีก ่ าหนดไว้ • มีข้อไดเปรี คือ ้ ยบกวาการเฝ ่ ้ าระวังทางสิ่ งแวดลอม ้ – ครอบคลุมการไดรั กทางทีเ่ ข้าสู่รางกาย เช่น ้ บสารเคมีผานทุ ่ ่ คนงานได้รับ สารตะกั่วทัง้ จากการหายใจและการกิน การ ประเมินสารตะกัว ่ ในอากาศ ไมสะท ่ ้อนความเสี่ ยงอันตราย ไดทั ้ ง้ หมด – ไมมี ่ งป้องกันอันตรายส่วนบุคคล ่ ปัญหากรณีทใี่ ช้เครือ – สามารถประเมินความแตกตางรายบุ คคลได้ ่ NPRU 26 3. การเฝ้าระวังทางสุขภาพ • การเฝ้ าระวัง ทางสุ ข ภาพผู้ประกอบอาชีพ เกี่ย วข้ องกับ สารเคมี คือ การตรวจสุ ขภาพทางการแพทยของผู ้ประกอบอาชีพ จะต้องมีการ ์ ตรวจเป็ นระยะและมีวต ั ถุประสงคเพื ่ คุ้มครองสุขภาพ ์ อ • การเฝ้าระวังสุขภาพมี 2 ลักษณะ คือ การตรวจสุขภาพเชิงรุก การตรวจสุขภาพเชิงรับ (Active Health Surveillance) (Passive Health Surveillance) ตรวจสุ ข ภาพ ขณะที่ย ัง ไม่ มีอ าการ ตรวจสุ ข ภาพ ขณะที่ม ี ผิดปกติ อ า ก า ร ผิ ด ป ก ติ ห รื อ • ตรวจสุ ข ภาพคนงานที่เ สี่ ยงต่ อการ เจ็บป่วยแลว ้ คุกคามของสารเคมี • การคัดกรองและเฝ งทางชี การเฝ งสุวขภาพ ภาพตามแนวทางองคการ ้ าระวั ้ าระวั ์ คนงานทีเ่ สี่ ยง แรงงานระหวางประเทศ 1.ตรวจ สุขภาพ กอน ่ NPRU ทางาน 2. ตรวจ สุขภาพ ครัง้ คราว ระหวาง ่ 3. ตรวจ สุขภาพ เมือ ่ กลับไป ทางาน ่ 4. ตรวจสุขภาพ ขณะทางานและ เสร็จสิ้ นการ ทางานกับ 5. ตรวจ สุขภาพ เมือ ่ มีการ เปลีย ่ นแปลง 6. การเฝ้า ระวังได้ สั มผัส 27 สารเคมี Thank you 28 NPRU 0861187371 29