8. ZDRAVOTNÍ DŮSLEDKY EXPOZICE LIDSKÉHO ORGANIZMU TOXICKÝM LÁTKÁM ZE ZEVNÍHO PROSTŘEDÍ, BIOLOGICKÝ MONITORING

8.1 Organizace monitorovacích aktivit

Subsystém zahrnuje monitorování toxických látek, popř. jejich metabolitů (biomarkery interní dávky) a vybraných biologických změn (biomarkery biologického účinku) v biologických materiálech populačních skupin dospělých, dětí (8–10 let) a žen po porodu ve čtyřech vybraných oblastech – Benešov, Žďár n/S., Plzeň a Ústí n/L. V každé oblasti je zařazeno do studie vždy 100 osob ze sledované populační skupiny. Základní demografické údaje a informace o životním stylu nezbytné pro odhad expozice populace sledovaným toxickým látkám jsou zjišťovány stručným dotazníkem. Systém je doplněn monitorováním mutagenní aktivity suspendovaných částic (frakce PM10) v ovzduší.

Analyzující laboratoře procházejí soustavnou kontrolou kvality produkovaných výsledků. Většina laboratoří má akreditaci ČIA nebo procházejí akreditačním řízením. Mezilaboratorní diference jsou minimalizovány zadáním analýz dle matric, popř. analytu. Po výběrovém řízení v roce 2000 došlo ke změně externího pracoviště analyzujícího PCB a další organické látky v mateřském mléce. Výsledky analýz jsou prezentovány pro celou populační skupinu sumárně za všechny sledované lokality formou základní popisné statistiky.

Pro obsahy toxických látek v biologických materiálech člověka nejsou u neprofesionálně exponované populace většinou stanoveny biologické expoziční limity. Pro některé závažné analyty jsou však určeny tzv. tolerovatelné hodnoty, jejichž překročení signalizuje riziko možného zdravotního poškození v populačním měřítku. Homogenita produkovaných dat a jejich srovnatelnost s údaji obdobných zahraničních studií spolu s několikaletou kontinuitou monitoringu umožňuje jejich využití pro stanovení referenčních hodnot charakterizujících zátěž populace v daném období. Určitá míra individuální variability může být způsobena rozdíly ve výši expozice i rozličnou individuální citlivostí lidského organismu k noxám prostředí.

8.2 Sledované faktory

Mezi faktory monitorované v roce 2003 jsou zahrnuty toxické kovy (kadmium, rtuť, olovo, mangan) a benefitní prvky (měď, selen, zinek) v krvi dospělých, tytéž prvky s výjimkou manganu v moči dospělých, v moči a vlasech dětí. Hladina olova byla vyšetřována v mléčných zubech předškolních dětí. V mateřském mléce byly analyzovány persistentní chlorované organické látky (indikátorové kongenery polychlorovaných bifenylů – PCB a vybrané chlorované pesticidy). V krvi dospělých byla monitorována i hladina ochratoxinu A. Z oblasti genotoxicity faktorů prostředí byla sledována bakteriální mutagenita frakce PM10 suspendovaných částic v ovzduší.

8.2.1 Toxické kovy a stopové prvky

Souhrnné výsledky jsou uvedeny formou základní popisné statistiky v tab. 8.1. Nalezené hodnoty jsou vesměs ve shodě jak s literárními údaji pro jiné neprofesionálně exponované populační skupiny, tak i s údaji monitorovacích aktivit minulých období.

Z hlediska environmentální expozice olovu a jejich zdravotních důsledků jsou zdůrazňovány zejména neurobehaviorální a vývojové změny u malých dětí, které mohou nastat již při dávkách odpovídajících koncentrací olova v krvi kolem 100 µg/l, event. i nižší. Výsledky monitoringu takových hodnot nedosahují. Hladina olova v krvi s hodnotou mediánu u dospělých 32,0 µg/l je ve shodě s předchozími roky monitorování. U 95 % dospělé populace nepřekračuje hodnotu 69,5 µg/l. Hladina olova u mužů je vyšší než u žen. Hladina olova v moči dospělých (medián a 95% kvantil) je 2,67 a 20,4 µg/g kreatininu. U 92 % vzorků dětské moče je koncentrace olova pod mezí stanovitelnosti použité metody. Rovněž výsledky analýzy Pb v dětských zubech (medián 0,63 µg/g) naznačují sestupný trend zátěže populace tímto prvkem.

Kadmium má mimořádně dlouhý biologický poločas (15–30 let), a tedy vysokou schopnost akumulovat se v organismu. Mezi jeho závažné zdravotní účinky patří nefrotoxicita a karcinogenita, v důsledku interakce s vápníkem pak osteomalacie a osteoporóza. Koncentrace kadmia v krvi (obr. 8.1a) je biomarkerem recentní expozice populace a je ovlivněna kuřáctvím (viz tab. 8.1). Hodnota mediánu u dospělé populace ve výši 0,40 µg/l se shoduje s výsledky monitorovacího období předchozích let. Hladina kadmia v moči dospělých charakterizuje spíše dlouhodobou zátěž, pro rok 2003 byly naměřeny hodnoty (medián, 95% kvantil) 0,28 a 1,31 µg/g kreatininu, což se shoduje s výsledky dosaženými v předchozích monitorovacích obdobích. Hodnoty u dětské populace jsou z 61 % pod mezí stanovitelnosti použité metody.

Z existujících forem rtuti má nejzávažnější zdravotní význam metylrtuť svým neurotoxickým působením. Zjištěné hladiny rtuti v krvi však nesignalizují zvýšenou zátěž naší populace tímto prvkem u dospělých (medián 0,96 µg/l) (obr. 8.1a), stejně tak jako koncentrace rtuti v moči s mediánem 0,70 µg/g kreatininu u dospělých a 0,28 µg/g kreatininu u dětí.

Měď je součást mnoha enzymů s antioxidačními funkcemi, má význam mimo jiné v krvetvorbě a metabolismu lipidů. Účinky mědi jsou determinovány poměrem k obsahu zinku a železa v organismu. Hladina mědi v krvi dospělých (medián 880 µg/l), zjištěná v roce 2003, byla ve shodě s obecně uváděnými referenčními hodnotami i s referenčními hodnotami odhadnutými pro českou populaci na základě výsledků Systému monitorování v letech 1996–2000 v rozsahu 970 µg/l (muži) až 1450 µg/l (ženy). Hladiny mědi v moči dospělých (medián 14,2 µg/g kreatininu) i dětí (medián 24,1 µg/g kreatininu) signalizují proti roku 2002 nižší hodnoty.

Zinek je rovněž nezbytným prvkem jako součást řady enzymů, významný je pro funkci imunitního systému a jako součást antioxidačních procesů. Zjištěná hladina zinku v krvi dospělých 6380 µg/l (medián hodnot) je v relaci s hodnotami předchozích monitorovacích období i s referenčními hodnotami odhadnutými pro českou populaci na základě výsledků Systému monitorování v letech 1996–2000 v rozsahu 8575 µg/l (muži) a 8431 µg/l (ženy). Koncentrace zinku v moči dospělých (medián 287 µg/g kreatininu) i dětí (medián 518 µg/g kreatininu) se shoduje s výsledky předchozích monitorovacích období.

Selen patří mezi stopové prvky s významnými benefitními účinky v kardiovaskulárních, onkologických i endokrinních zdravotních poškozeních. Svými antioxidačními účinky je součástí obranných mechanismů proti oxidačnímu stresu. Hladina selenu v séru, plasmě či krvi je ukazatelem saturace organismu tímto prvkem. Za optimální hodnotu selenu v séru je považována koncentrace v rozmezí 90–150 µg/l. V plné krvi, která je v rámci monitorovacích aktivit analyzována, jsou hladiny selenu vyšší a proto je nutno pro srovnání s publikovanými výsledky v séru použít přepočítávací koeficient 0,8. V průběhu monitorovacích aktivit byl do roku 2001 prokazován u dospělé populace pozvolný signifikantní vzestupný trend, po stabilizovaných hodnotách v r. 2002 došlo v průběhu roku 2003 k opětovnému vzestupu (obr. 8.1b).

Výsledky analýzy prvků v dětských vlasech (tab. 8.1) vykazují stabilní údaje shodné s výsledky předchozích let.

8.2.2 Toxické látky organického původu

Souhrnné výsledky jsou uvedeny formou základní popisné statistiky v tab. 8.2.

Sledování indikátorových kongenerů PCB v mateřském mléce soustavně potvrzuje převahu kongenerů 138, 153 a 180, které přetrvávají dlouhodobě v organismu. Ostatní sledované kongenery PCB jsou z více než 50 % pod mezí detekce. Ojedinělé vysoké hodnoty v souboru svědčí pro existenci individuální lokální bodové zátěže. Výsledky za celé sledované období (1994–2003) vykazují signifikantní vzestup s věkem, nezávislost na pořadí porodu. Sestupný trend prokázaný v období 1994–2001 přešel v letech 2002–2004 ve stabilizované hodnoty (obr. 8.2a). Vyšší hodnoty jsou setrvale nalézány v oblasti Ústí nad Labem.

Koncentrace hexachlorbenzenu v mateřském mléce (medián 44 µg/kg tuku) odpovídá setrvalému signifikantnímu sestupnému trendu prokazovanému pro tuto látku v minulém monitorovacím období. Sestupná tendence je po určitém vzestupu v letech 2001 a 2002 opět pozorována i pro DDT, resp. DDE (obr. 8.2b).

8.3 Cytogenetická analýza periferních lymfocytů

Cytogenetická analýza periferních lymfocytů využívaná pro biologické monitorování populačních skupin umožňuje prokázat přítomnost genotoxicky aktivních látek v prostředí a indikovat i míru schopnosti jedinců ve sledovaných souborech tuto zátěž tolerovat a kompenzovat pomocí ochranných mechanizmů. Významně vyšší hodnoty chromozómových aberací než jsou hodnoty referenční pro jednotlivé sledované populační skupiny, mohou tak signalizovat významně zvýšenou expozici genotoxickým látkám ze životního prostředí. Výsledky cytogenetické analýzy za období 2001 uvedené v této zprávě (tab. 8.3) odpovídají hodnotám zjištěným v r. 1999 a svědčí o stabilizaci expozice genotoxickým látkám a faktorům v prostředí a o schopnosti populace se s touto zátěží vyrovnat.

8.4 Genotoxické účinky ovzduší

Systematické monitorování mutagenní aktivity suspendovaných částic (frakce PM10) v ovzduší bylo zahájeno koncem roku 1996. Od roku 1997 kontinuálně probíhá s 18ti denními odběrovými intervaly v návaznosti na analýzu PAU v subsystému I. Vzhledem k signifikantně vyšším hodnotám prokazovaným v zimních měsících se odběr vzorků omezil na období leden–březen a říjen–prosinec. Data získaná v období 2003/2004 odpovídají údajům předchozích let; výsledky mutagenní aktivity detekované u indikátorového kmene YG1041 signalizují zvyšující se koncentraci i dalších chemických struktur s mutagenním potenciálem vázaných na prašný aerosol, zejména nitroareny (obr. 8.3a,b).

8.5 Dílčí závěry

Hladiny biomarkerů se obecně vyznačují značnou individuální variabilitou, charakterizují však zátěž populace jako celku. Srovnáním výsledků biologického monitoringu s již existujícími referenčními nebo kritickými hodnotami a údaji obdobných studií lze i v roce 2003 konstatovat, že zátěž naší populace xenobiotiky z prostředí se obecně nevymyká z rámce evropského průměru a v zásadě odpovídá navrženým referenčním hodnotám pro naši populaci. Prokazuje se zejména sestupný trend v koncentraci olova v krvi, potvrzuje se tendence k poklesu koncentrace kadmia a zlepšující se saturace selenem u dospělé populace. Hladina indikátorových kongenerů PCB v mateřském mléce vykazuje z hlediska dlouhodobých časových trendů sestupnou tendenci se značnou individuální variabilitou a možností lokálních rozdílů v zátěži populace, v posledních třech letech jsou však hodnoty stabilizované. Pozvolný pokles je pozorován u koncentrace hexachlorbenzenu, k sestupnému trendu se po přechodném vzestupu v letech 2001–2002 vrátila i hladina sumy DDT. Hodnoty chromozómových aberací jsou stabilizované. Výsledky mutagenní aktivity organického extraktu frakce PM10 ovzduší jsou vcelku stabilizované, i když naznačují určitou vzestupnou tendenci, která musí být ověřena v dalších studiích.

Tab. 8.1 Obsah kovů a metaloidů v biologickém materiálu člověka, 2003

Počet měření (N), medián (Me), 90% kvantil (Kv90), 95% kvantil (Kv95) a rozpětí mediánů ze všech monitorovaných měst (UL, ZR, BN, PM)

Biologický materiál

Rozměr

Kadmium

Olovo

Rtuť

Měď

Selen

Zinek

Mangan

kuřáci

nekuřáci

Dospělí krev

N

µg/l

115

281

396

395

396

395

396

396

Me

1,1

0,3

32

0,96

880

116

6380

11,2

Kv90

3,26

0,7

55

2,11

1195

159

7600

17

Kv95

3,83

0,9

69,5

3,11

1400

169

7893

21,3

Rozpětí měst

0,4–0,5

0,4–0,5

26–36

0,72–1,41

830–900

97,8–132,0

5 980–6 705

11,0–12,3

Dospělí moč

N

µg/g kr.

322

322

322

322

322

322

 

Me

0,28

2,67

0,7

14,2

11

287

 

Kv90

1,01

13,5

4,08

30,6

24,6

602

 

Kv95

1,31

20,4

6,8

43

32,4

698

 

Rozpětí měst

0,14–0,48

2,18–3,53

0,43–1,62

11,3–17,4

8,4–15,3

257–438

 

Děti moč

N

µg/g kr.

PMD

PMD

270

270

270

270

 

Me

0,28

24,1

14

518

 

Kv90

2,34

54,6

25,9

963

 

Kv95

4,46

74,7

29

1088

 

Rozpětí měst

0,20–0,33

15,3–36,0

12,9–14,8

462–584

 

Děti vlasy

N

µg/g

292

292

292

292

292

292

 

Me

0,12

1,2

0,14

11

0,34

132

 

Kv90

0,34

2,5

0,32

48

0,71

180

 

Kv95

0,49

3,4

0,5

73

0,82

198

 

Rozpětí měst

0,10–0,15

1,1–1,6

0,13–0,16

9,0–17,0

0,32–0,37

119–137

 

Děti zuby

N

µg/g

 

60

 

 

 

 

 

Me

0,63

 

 

 

 

 

Kv90

1,57

 

 

 

 

 

Kv95

1,63

 

 

 

 

 

Rozpětí měst

0,56–0,75

 

 

 

 

 

Poznámka:

PMD: Více než 50 % zjištěných hodnot pod mezí detekce
Symbol „kr.“ znamená kreatinin.

Tab. 8.2 Obsah organických látek v biologickém materiálu člověka, 2003

Počet měření (N), medián (Me), 90% kvantil (Kv90), 95% kvantil (Kv95) a rozpětí mediánů ze všech monitorovaných měst (UL, ZR, BN, PM)

Biologický materiál

Rozměr

HCB

Suma DDT

PCB138

PCB153

PCB180

Suma PCB

Mateřské mléko

N

µg/kg tuku

253

253

253

253

253

253

Me

44

288

132

174

139

460

Kv90

98

464

235

301

238

806

Kv95

116

498

271

343

265

886

Rozpětí měst

36–55

181–343

100–171

121–228

105–183

333–598

Tab. 8.3 Cytogenetická analýza – chromozómové aberace v periferních lymfocytech krve dětské a dospělé populace, 1993–2001

Počet měření (N), průměrné hodnoty chromozómových aberací (% AB.B.), směrodatná odchylka (SD), děti (věková kategorie 8–12), dospělí (věková kategorie 21–45)

 

N

% AB.B.

SD

Rozpětí hodnot

1993

Děti

_

_

_

_

Dospělí

179

2,05

1,41

0–6,00

1994

Děti

680

1,29

1,32

0–11,00

Dospělí

626

1,40

1,30

0–7,00

1995

Děti

459

1,23

1,33

0–11,00

Dospělí

_

_

_

_

1996

Děti

350

0,92

1,00

0–5,00

Dospělí

330

1,04

0,98

0–5,00

1999

Děti

338

1,14

1,17

0–5,00

Dospělí

366

1,06

1,01

0–5,00

2001

Děti

351

1,10

1,12

0–5,00

Dospělí

392

1,26

1,08

0–6,00

Obr. 8.1a Kadmium a rtuť v krvi dospělých osob, 1996-2003
Obr. 8.1b Selen v krvi dospělých osob, 1996-2003
Obr. 8.2a Polychlorované bifenyly v mateřském mléce - medián koncentrace, 1994-2003
Obr. 8.2b Vybrané chlorované pesticidy v mateřském mléce - medián koncentrace, 1994-2003
Obr. 8.3a Mutagenita suspendovaných částic frakce PM10 v ovzduší - medián hodnot, zimní období 2003/2004
Obr. 8.3b Vývoj mutagenní aktivity suspendovaných částic frakce PM10 v ovzduší měst, medián hodnot, 1997-2003

Titulní strana

OBSAH

Předchozí strana

Další strana