التطبيقات العملية لرصد شدة المخاطر البيولوجية

إمكانية التطبيق العملي لرصد الخطر البيولوجي:

يتطلب التطبيق العملي لبرنامج الرصد البيولوجي معلومات عن سلوك المؤشرات المستخدمة فيما يتعلق بالتعرض، خاصة تلك المتعلقة بدرجة واستمرارية ومدة التعرض والفاصل الزمني بين نهاية التعرض وقياس المؤشرات وجميع العوامل الفسيولوجية والمرضية بخلاف التعرض التي يمكن أن تغير مستويات المؤشر.

وفي هذا الطرح؛ سيتم عرض سلوك عدد من المؤشرات البيولوجية للجرعة والتأثير المستخدمة لرصد التعرض المهني للمواد المستخدمة على نطاق واسع في الصناعة، كما سيتم تقييم الفائدة العملية والحدود لكل مادة، وذلك مع التركيز بشكل خاص على وقت أخذ العينات والعوامل المتداخلة، حيث ستكون هذه الاعتبارات مفيدة في وضع معايير لاختيار الاختبار البيولوجي.

وقت أخذ العينات:

عند اختيار وقت أخذ العينات، يجب مراعاة الجوانب الحركية المختلفة للمادة الكيميائية، وعلى وجه الخصوص؛ فمن الضروري معرفة كيفية امتصاص المادة عبر الرئة والجهاز الهضمي والجلد، ثم توزيعها لاحقاً على الأجزاء المختلفة من الجسم وتحويلها بيولوجياً، ثم التخلص منها في النهاية، كذلك من المهم أيضاً معرفة ما إذا كانت المادة الكيميائية قد تتراكم في الجسم.

العوامل المتداخلة فيما يخص عملية الرصد البيولوجي للمخاطر:

يتطلب الاستخدام الصحيح للمؤشرات البيولوجية معرفة دقيقة بتلك العوامل التي، وذلك على الرغم من أنها مستقلة عن التعرض؛ لذا قد تؤثر مع ذلك على مستويات المؤشرات البيولوجية. وفيما يلي أهم أنواع العوامل المتداخلة.

إن العوامل الفسيولوجية بما في ذلك النظام الغذائي والجنس والعمر، على سبيل المثال، يمكن أن تؤثر على النتائج، كذلك قد يؤدي استهلاك الأسماك والقشريات إلى زيادة مستويات الزرنيخ في البول والزئبق في الدم، خاصةً عند الإناث مع نفس مستويات الرصاص في الدم مثل الذكور، بحيث تكون قيم البروتوبورفيرين في كريات الدم الحمراء أعلى بشكل ملحوظ مقارنة مع الذكور، كما تزداد مستويات الكادميوم البولي مع تقدم العمر.

ومن بين العادات الشخصية التي يمكن أن تشوه مستويات المؤشرات؛ يعتبر التدخين واستهلاك الكحول مهمين بشكل خاص، لذا قد يتسبب التدخين في امتصاص مباشر للمواد الموجودة بشكل طبيعي في أوراق التبغ (على سبيل المثال، الكادميوم) أو الملوثات الموجودة في بيئة العمل التي ترسبت على السجائر (مثل الرصاص) أو منتجات الاحتراق (مثل أول أكسيد الكربون).

كما قد يؤثر استهلاك الكحول على مستويات المؤشرات البيولوجية، حيث توجد مواد مثل الرصاص بشكل طبيعي في المشروبات الكحولية، على سبيل المثال؛ يُظهر الأشخاص الذين يشربون بكثرة مستويات الرصاص في الدم أعلى من الأشخاص الخاضعين للمراقبة، كما يمكن أن يتداخل تناول الكحول مع التحول الحيوي والقضاء على المركبات الصناعية السامة.

ومثال على ذلك التسمم بجرعة واحدة، حيث يمكن للكحول أن يثبط استقلاب العديد من المذيبات، وعلى سبيل المثال، ثلاثي كلورو إيثيلين، زيلين، ستيرين وتولوين، وذلك بسبب تنافسهم مع كحول الإيثيل على الإنزيمات الضرورية لتحلل كل من الإيثانول والمذيبات.

كما يمكن أن يؤثر تناول الكحول المنتظم أيضاً على عملية التمثيل الغذائي للمذيبات بطريقة مختلفة تماماً عن طريق تسريع عملية التمثيل الغذائي للمذيبات، ويفترض أن ذلك يرجع إلى تحريض نظام أكسدة الجسيمات الدقيقة، وذلك نظراً لأن الإيثانول هو أهم مادة قادرة على إحداث التداخل الأيضي؛ فمن المستحسن تحديد مؤشرات التعرض للمذيبات فقط في الأيام التي لا يتم فيها استهلاك الكحول.

كما تتوفر معلومات أقل عن التأثيرات المحتملة للأدوية على مستويات المؤشرات البيولوجية، لذلك قد ثبت أن الأسبرين يمكن أن يتداخل مع التحول البيولوجي للزيلين إلى حمض ميثيل هيبوريك، كما ويمكن أن يزيد فينيل ساليسيلات، وهو دواء يستخدم على نطاق واسع كمسكن من مستويات الفينولات البولية، كذلك يمكن أن يؤدي استهلاك المستحضرات المضادة للحموضة المحتوية على الألومنيوم إلى زيادة مستويات الألمنيوم في البلازما والبول.

وقد لوحظت اختلافات ملحوظة في مجموعات عرقية مختلفة في استقلاب المذيبات المستخدمة على نطاق واسع مثل التولوين والزيلين وثلاثي كلورو الإيثيلين ورابع كلورو الإيثيلين وميثيل كلوروفورم، كما يمكن أن تؤثر الحالات المرضية المكتسبة على مستويات المؤشرات البيولوجية، ويمكن أن يتصرف العضو الحرج بشكل غير طبيعي، فيما يتعلق باختبارات المراقبة البيولوجية بسبب الإجراء المحدد للعامل السام وكذلك لأسباب أخرى.

ومثال على حالات النوع الأول هو سلوك مستويات الكادميوم البولي، خاصةً  عندما يحدث مرض أنبوبي بسبب الكادميوم،؛ عندها يزداد إفراز البول بشكل ملحوظ ولا تعكس مستويات الاختبار درجة التعرض، ومثال على النوع الثاني من الحالات هو الزيادة في مستويات البروتوبورفيرين في كرات الدم الحمراء التي لوحظت في الأشخاص الذين يعانون من نقص الحديد والذين لا يظهرون امتصاصاً غير طبيعي للرصاص.

عندها يمكن للتغيرات الفسيولوجية في الوسط البيولوجي (البول)، وعلى سبيل المثال، تلك التي تستند إليها تحديدات المؤشرات البيولوجية، حيث أنها تؤثر على قيم الاختبار؛ لأغراض عملية، كما يمكن الحصول على عينات من المسالك البولية الموضعية فقط من الأفراد أثناء العمل وتعني الكثافة المتغيرة لهذه العينات أن مستويات المؤشر يمكن أن تتقلب على نطاق واسع في غضون يوم واحد.

وللتغلب على هذه الصعوبة؛ يُنصح بالتخلص من العينات المخففة أو شديدة التركيز وفقاً لقيم الثقل أو الكرياتينين المحددة. على وجه الخصوص، كما يجب التخلص من البول ذو الثقل النوعي أقل من 1010 أو أعلى من 1030 أو مع تركيز الكرياتينين أقل من (0.5 جم/ لتر) أو أكبر من (3.0 جم/ لتر)، حيث يقترح العديد من المؤلفين أيضاً تعديل قيم المؤشرات وفقًا للثقل النوعي أو التعبير عن القيم وفقاً لمحتوى الكرياتينين البولي.

كما يمكن أن تؤثر التغيرات المرضية في الوسط البيولوجي بشكل كبير على قيم المؤشرات البيولوجية، و على سبيل المثال، في الأشخاص المصابين بفقر الدم المعرضين للمعادن (الزئبق والكادميوم والرصاص، كما قد تكون مستويات المعدن في الدم أقل مما هو متوقع على أساس التعرض، وهذا بسبب انخفاض مستوى خلايا الدم الحمراء التي تنقل المعدن السام في الدورة الدموية.

التعرض المتعدد للمواد السامة الموجودة في مكان العمل:

في حالة التعرض المشترك لأكثر من مادة سامة موجودة في مكان العمل؛ قد تحدث تداخلات أيضية يمكن أن تغير سلوك المؤشرات البيولوجية، وبالتالي تخلق مشاكل خطيرة في التفسير، وفي الدراسات البشرية؛ تم توضيح التداخلات، على سبيل المثال، في التعرض المشترك للتولوين والزيلين وإيثيل بنزين والتولوين والبنزين والهكسان وميثيل إيثيل كيتون ورابع كلورو إيثيلين وثلاثي كلورو إيثيلين.

وعلى وجه الخصوص؛ تجدر الإشارة إلى أنه عندما يتم تثبيط التحول الأحيائي للمذيب، يتم تقليل إفراز البول من مستقبله (احتمال التقليل من المخاطر)، بينما تزداد مستويات المذيب في الدم والهواء منتهي الصلاحية (احتمال المبالغة في تقدير المخاطر).

وبالتالي، في الحالات التي يكون فيها من الممكن قياس المواد ومستقلباتها في وقت واحد من أجل تفسير درجة التداخل المثبط، حيث سيكون من المفيد التحقق مما إذا كانت مستويات المستقلبات البولية أقل من المتوقع، وفي نفس الوقت ما إذا كانت تركيز المذيبات في الدم أو الهواء منتهي الصلاحية أعلى.