علم السموم المهنية

علم السموم المهنية هو تطبيق علم السموم على المخاطر الكيميائية في مكان العمل. ويركز على المواد والظروف التي قد يتعرض لها الأفراد في أماكن العمل، بما في ذلك التعرض عن طريق الاستنشاق والجلد ، وهما الأكثر شيوعًا عند مناقشة علم السموم المهنية. يمكن أن تؤثر هذه التعرضات البيئية والفردية على الصحة، وينصب التركيز على تحديد الآثار الضارة المبكرة التي تكون أقل وضوحًا من تلك التي تظهر في الطب السريري.

يتداخل علم السموم المهنية بشكل كبير مع فروع أخرى من مجالات السلامة والصحة المهنية . قد تُلهم دراسات علم الأوبئة المهنية إجراء دراسات سمية للعوامل المسببة، وتُعدّ التحقيقات السمية مهمة في تحديد المؤشرات الحيوية لمراقبة الصحة في مكان العمل . كما قد تُسهم دراسات علم السموم المهنية في اقتراح أو تقييم إجراءات التحكم في المخاطر التي يستخدمها أخصائيو الصحة المهنية . وتُعدّ الدراسات السمية أيضًا مدخلاً هامًا لإجراء تقييم المخاطر المهنية ، ووضع المعايير واللوائح، مثل حدود التعرض المهني .

اعتبارًا من عام 1983، اعتُبر حوالي 60,000 مركب كيميائي ذا أهمية مهنية. ^{[ 1 ]} وتزداد احتمالية التعرض للمواد الكيميائية والبيولوجية في بعض القطاعات، بما في ذلك التصنيع ، والبناء ، والتعدين ، وقطع الأشجار ، والزراعة ، بالإضافة إلى أماكن العمل في قطاع الخدمات مثل إصلاح السيارات، ومحطات الوقود، وخطوط الأنابيب ، والنقل بالشاحنات والسكك الحديدية، وإدارة النفايات ومعالجتها، والحدائق النباتية. ^{[ 2 ] [ 3 ]} ويعود ارتفاع مخاطر التعرض في هذه القطاعات بشكل كبير إلى استخدامها لآلات ثقيلة قد تنبعث منها أبخرة ضارة أثناء التشغيل. ^{[ 4 ]} علاوة على ذلك، تتضمن هذه القطاعات التعامل المباشر مع مواد مختلفة قد تحتوي على مركبات كيميائية ضارة.

تُعدّ الدراسات السمية دراسات مخبرية تجريبية تُجرى على استجابة الكائنات الحية والمسارات البيولوجية لمادة ما، ويمكن أن تُنتج بيانات تُستخدم في أنشطة السلامة والصحة المهنية الأخرى. ^{[ 5 ]} تتراوح مدة هذه الدراسات بين أسبوعين وسنتين، وتركز بشكل أساسي على تحديد ما إذا كان المركب سامًا/مسرطنًا، ودرجة سميته إن وُجد. ^{[ 6 ]} ولتحديد ما إذا كان المركب سامًا/مسرطنًا، يُعرّض علماء السموم الفئران للمركب قيد الدراسة ويراقبونها على مدى فترة زمنية محددة. ثم يبحث هؤلاء العلماء عن أي أنماط في الفئران قد تُشير إلى السمية أو التسرطن، ويستخلصون استنتاجًا من هذه البيانات. ^{[ 6 ]}

يُنتج علم السموم المهنية بيانات تُستخدم لتحديد المخاطر وآثارها الفيزيولوجية، وقياس علاقات الجرعة بالاستجابة . ^{[ 5 ]} ويُستخدم هذا النوع من البيانات بشكل رئيسي في وضع المعايير واللوائح. وقد تتخذ هذه المعايير واللوائح شكل حدود التعرض المهني ، والتي تستند إلى مستويات تركيز المواد السامة في البيئة المحيطة. كما تشمل مؤشرات التعرض البيولوجي، والتي تستند إلى الرصد البيولوجي للمادة السامة، أو نواتجها الأيضية ، أو غيرها من المؤشرات الحيوية . ^{[ 2 ]} ويضطلع علماء السموم بدور كبير في تحديد المؤشرات الحيوية التي يمكن استخدامها في الرصد البيولوجي أثناء تقييم التعرض وأنشطة مراقبة الصحة في مكان العمل . ^{[ 5 ]}

يُعدّ علم السموم المهنية مكملاً لعلم الأوبئة المهنية ، بل وأكثر أهمية من علم السموم وعلم الأوبئة عموماً. فعلى سبيل المثال، قد تُحفّز حالات التفشي التي يتم تحديدها من خلال الدراسات الوبائية، كدراسات تقييم التعرض أو مراقبة الصحة المهنية، إجراء دراسات سمية للعوامل المسببة المشتبه بها أو المؤكدة. ^{[ 1 ] [ 2 ]} في المقابل، تُعدّ نتائج التحقيقات السمية مهمة في تحديد المؤشرات الحيوية لمراقبة الصحة المهنية، وذلك لتحديد حالات التعرض المفرط واختبار مدى صحة حدود التعرض المهني. وتهدف هذه المؤشرات الحيوية إلى المساعدة في الوقاية من خلال الكشف المبكر عن الآثار الضارة، على عكس التشخيصات الطبية السريرية المصممة للكشف عن الحالات المرضية المتقدمة. ^{[ 2 ]}

تتميز الدراسات السمية عن الدراسات الوبائية بقدرتها على دراسة المواد الجديدة قبل انتشارها في الأسواق، ^{[ 2 ]} أو عند عدم توفر البيانات الوبائية. ^{[ 5 ]} كما تتميز الدراسات السمية بقدرتها على توضيح ليس فقط الآثار الصحية الظاهرة، بل أيضاً الخطوات الكيميائية الحيوية الوسيطة، مثل عمليات التحول الحيوي ، بالإضافة إلى التغيرات الخلوية المبكرة. وهذا بدوره يُسهم في تطوير تدابير للوقاية من السمية أو علاجها. ^{[ 5 ]}

قد تُسهم دراسات علم السموم المهنية في اقتراح أو تقييم إجراءات التحكم في المخاطر التي يستخدمها أخصائيو الصحة المهنية . ^{[ 1 ]} يختلف علم السموم المهنية عن علم السموم البيئية في أن الأول يُعنى بعدد أقل من الأفراد المعرضين، ولكنه يشمل نطاقًا أوسع من مستويات التعرض. أما علم السموم البيئية فيميل إلى التركيز على حالات التعرض المنخفض لأعداد كبيرة من الناس، حيث قد تتركز الآثار الضارة لدى الأشخاص الأكثر عرضة لمادة سامة معينة بسبب عوامل وراثية أو غيرها. ^{[ 7 ]}

يواجه علم السموم المهنية تحديًا يتمثل في إجراء دراسات تحاكي ظروف العمل الفعلية، حيث يُعد التعرض عن طريق الاستنشاق والتعرض الجلدي من أهم العوامل المؤثرة ^{[ 1 ] [ 2 ]،} على الرغم من أن التعرض عن طريق الحقن ، نتيجة الإصابات الناجمة عن وخز الإبر ، يُشكل خطرًا في الصناعات الطبية ^{[ 5 ]} . وعلى وجه الخصوص، تتطلب دراسات التعرض التجريبي عن طريق الاستنشاق منهجية ومعدات أكثر تعقيدًا من تلك المستخدمة في تجارب الإعطاء عن طريق الفم . فعلى سبيل المثال، يُعد قياس ومراقبة توزيع حجم الجسيمات أمرًا بالغ الأهمية، بالإضافة إلى درجة وموقع احتباس الجسيمات داخل الجهاز التنفسي ^{[ 2 ]} . غالبًا ما يكون التعرض عن طريق الاستنشاق والحقن أكثر خطورة من التعرض الجلدي، حيث تتمثل الوظيفة الرئيسية للجلد في توفير حاجز ضد السموم الخارجية، ومن التعرض عن طريق الابتلاع ، حيث يمكن للجهاز الهضمي والكبد تكسير السموم ^{[ 5 ]} .

غالباً ما يتعرض العاملون لمزيج من المواد الكيميائية، التي قد لا تكون آثارها تراكمية فحسب، إذ قد تتفاعل السموم المختلفة بطريقة تزيد أو تقلل من سميتها مقارنةً بكل سم على حدة. ^{[ 5 ]} قد تحتوي هذه المزيجات على ملوثات غير مرغوب فيها في المنتج، أو منتجات لا تفي بمواصفات الشركة المصنعة. لا يكون التعرض حاداً دائماً، بل قد يستمر بمستويات منخفضة لعقود. ^{[ 2 ]} قد يتعرض العمال لمواد سامة بمستويات أعلى من عامة الناس، الذين يتعرضون لها بشكل رئيسي من خلال المنتجات الاستهلاكية والبيئة. ^{[ 8 ]} غالباً ما يكون إثبات العلاقة السببية بين مرض العامل وظروف العمل صعباً، لأن الأمراض المهنية غالباً ما يصعب تمييزها عن الأمراض ذات الأسباب الأخرى، وقد تكون هناك فترة طويلة بين التعرض وبداية المرض. ^{[ 2 ]}

على الرغم من أن جرعة المادة السامة تُعد مؤشرًا قويًا على النتائج الصحية، إلا أن الأمراض المهنية غالبًا ما تتأثر أو تتداخل بعوامل بيئية أخرى، أو عوامل شخصية خاصة بالفرد، مثل الحالات الصحية الموجودة مسبقًا، أو العوامل الوراثية، أو أنماط سلوك العامل. تؤثر هذه العوامل على العلاقة بين تركيز المادة السامة، ومدة التعرض لها، وتكراره، والجرعة الفعلية التي تصل إلى النسيج المستهدف وتتفاعل مع العمليات الأيضية. على سبيل المثال، تعتمد الجرعة النهائية الناتجة عن التعرض عن طريق الاستنشاق على معدل التنفس وحجمه، بينما تعتمد الجرعة الناتجة عن التعرض الجلدي على معدل الامتصاص عبر الجلد، والذي يتأثر بالخصائص الكيميائية للمادة، وسماكة الجلد في المنطقة المعرضة من الجسم، وما إذا كان الجلد سليمًا أم لا. ^{[ 2 ]}

يستخدم علم السموم المهنية أساليب شائعة في فروع علم السموم الأخرى. تُستخدم التجارب على الحيوانات لتحديد الآثار الضارة وتحديد مستويات التعرض المقبولة، بالإضافة إلى دراسة آلية العمل وعلاقة الجرعة بالاستجابة . توجد عدة بدائل مخبرية للتجارب على الحيوانات في حالات محددة، مثل التنبؤ بمسببات حساسية الجلد واحتمالية إصابات العين، بالإضافة إلى نماذج العلاقة الكمية بين التركيب والنشاط . في بعض الأحيان، تُجرى دراسات تجريبية مضبوطة على البشر عندما يكون خطر التعرض للمواد الكيميائية ضئيلاً؛ وتُستخدم هذه الدراسات للتحقق من إمكانية تطبيق نتائج الدراسات على الحيوانات على البشر. ^{[ 2 ]}

تُجرى أنواع عديدة من القياسات في علم السموم المهنية. تشمل هذه القياسات قياسات التعرض الخارجي، والجرعة الداخلية المقاسة عبر الأنسجة وسوائل الجسم، و"الجرعة الفعالة بيولوجيًا" التي تقيس المركب الذي تفاعل فعليًا مع الجزيئات الحيوية للمضيف مثل الحمض النووي والبروتينات، وقياس الآثار اللاحقة للطفرات، والتأثيرات الخلوية الوراثية ، والتعبير الجيني الشاذ . ^{[ 9 ]} قد تركز التجارب على تشغيل وتنظيم عمليات التحول الحيوي التي قد تزيل سمية السموم أو تُفعّلها. تخضع هذه العمليات لاختلافات بين الأفراد، وهو ما يُدرس من خلال مجال علم السموم الجيني . ^{[ 5 ]}

على الرغم من أن المخاطر الصحية للمواد المستخدمة في مكان العمل معروفة منذ العصور القديمة ، إلا أن الدراسات التجريبية الأولى للمواد الخطرة ظهرت في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، بما في ذلك عمل جون سكوت هالدين على غازات المناجم ، وكارل برنارد ليمان على المواد العضوية، وإرنست كيناواي على سرطان الجلد المهني . ^{[ 10 ]}

بدأ استخدام المؤشرات الحيوية في علم السموم المهنية وعلم الأوبئة في سبعينيات القرن العشرين، وشهدت تسعينيات القرن العشرين تركيزًا متزايدًا على الآليات الجزيئية مثل تحديد الإنزيمات المحددة التي تتفاعل مع المواد السامة ودراسة اختلافها بين الأفراد. ^{[ 9 ]}

• علم السموم النانوية
• علم السموم العصبية
• السمية الأذنية
• تقييم المخاطر
• علم السموم الجيني
• علم السموم