Monialtistuminen haasteena työn terveysriskien arvioinnissa

Mitä kemiallisten tekijöiden yhteisvaikutuksista tiedetään?

Kemiallisten altisteiden yhteisvaikutus voi olla toisistaan riippumaton, summautuva eli additiivinen, toisiaan voimistava eli supra-additiivinen (synergistinen; potentoiva) tai toisiaan heikentävä eli infra-additiivinen (antagonistinen). Aineiden yhteisvaikutuksen katsotaan olevan additiivinen silloin, kun niillä on sama vaikutusmekanismi ja kohde-elin eikä aineilla ole keskenään interaktioita. Additiivisuusoletuksen tausta on teoreettinen, mutta sille on saatu myös kokeellista vahvistusta.

Jos aineilla on interaktioita, eli jos ne vaikuttavat toistensa imeytymiseen, jakautumiseen, metaboliaan tai erittymiseen tai vaikutusmekanismeihin kohde-elimessä, additiivisuusoletus ei päde. Klassisia esimerkkejä synergismistä ovat tupakoinnin ja radonsäteilyn sekä tupakoinnin ja asbestialtistumisen yhteisvaikutukset. Esimerkkejä kemiallisten altisteiden tunnetuista synergistisistä yhteisvaikutuksista on esitetty taulukossa «Yhdistepareja, joilla on tutkimuksissa havaittu synergistisiä yhteisvaikutuksia.»1.

Tunnettu esimerkki antagonistisesta vaikutuksesta on etanolin ja metanolin metabolinen yhteisvaikutus, jota käytetään hyväksi metanolimyrkytyksen hoidossa. Etanolin on toksikokineettisissä tutkimuksissa todettu vaikuttavan myös eräiden muiden altisteiden, esimerkiksi ksyleenin, metaboliaan siten, että aineen eliminoituminen elimistöstä hidastuu. Täten altistumista edeltävä etanolin nauttiminen voi potensoida ksyleenialtistumisen haittavaikutuksia.

Riskinarvioinnin kannalta on hyvä erottaa toisistaan ns. yksinkertaiset ja monimutkaiset kemikaaliseokset. Yksinkertaisella seoksella tarkoitetaan kemikaaliseosta, jonka kaikki aineosat voidaan tunnistaa, esimerkiksi maalista tai liuotinseoksesta haihtuvia höyryjä työpaikan ilmassa. Monimutkainen seos on usein kymmenien tai satojen yhdisteiden muodostama seos, jonka kaikkia komponentteja ei tunneta. Muovikäryt ja pakokaasut ovat hyviä esimerkkejä monimutkaisista seoksista. Yksinkertaisten kemikaaliseosten riskinarvioinnissa voidaan yleensä lähteä liikkeelle yksittäisten ainesosien vaaraominaisuuksista, mutta monimutkaisten seosten osalta tarvitaan toisenlaisia lähestymistapoja ja usein koko seoksen vaaraominaisuuksien tutkimista ja tuntemista.

Vaaraindeksi huomioi samalla tavalla vaikuttavat aineet

Yleisin käytäntö altistumisen haitallisuuden arvioinnissa yksinkertaisille kemikaaliseoksille altistuttaessa on käyttää ns. vaaraindeksimenetelmää. Menetelmä on kuvattu myös Suomen HTP-arvoluettelossa (HTP-arvot 2007, Liite 7). Vaaraindeksimenetelmä perustuu additiivisuusoletukseen eli oletukseen samalla mekanismilla samaan kohde-elimeen vaikuttavien aineiden vaikutusten summautuvuudesta. Menetelmässä kunkin aineen mitattu pitoisuus jaetaan sen työhygieenisellä ohjeraja-arvolla (Suomessa HTP-arvot) ja summataan nämä osamäärät. Osamäärien summa eli vaaraindeksi ei saa ylittää arvoa yksi, jotta seoksen laskennallinen raja-arvo ei ylittyisi:

C1/HTP1 + C2/HTP2 + .... + Cn/HTPn < 1 / (1)

Suomessa vaaraindeksimenetelmän on käyttö on käytännössä rajoittunut liuotinaineisiin, mikä on ongelmallista, koska tällöin ei tarkastella samaan kohde-elimeen vaikuttavia aineita, vaan tiettyyn käyttötarkoitukseen käytettäviä kemikaaleja, joiden kriittiset vaikutukset voivat poiketa toisistaan huomattavasti. Vaaraindeksimenetelmää tulisikin käyttää silloin, kun työpaikan ilmassa esiintyy kahta tai useampaa samaan kohde-elimeen samalla mekanismilla vaikuttavaa ainetta, aineiden käyttötavasta tai päästölähteestä riippumatta.

Menetelmää voidaan harkinnan mukaan käyttää myös aineille, joilla on samantyyppinen vaikutus, mutta joiden tarkempaa vaikutusmekanismia ei tunneta. Menetelmää ei kuitenkaan suositella herkistäville aineille tai ei-genotoksisille karsinogeeneille, joiden vaikutusmekanismi voi olla hyvin spesifi, vaan näiden vaikutusten osalta kutakin aineitta tarkastellaan erikseen.

Vaaraindeksimenetelmää käytettäessä on myös huomioitava, mikä on aineen kriittinen vaikutus, jonka perusteella HTP-arvo on asetettu. Jos menetelmällä tarkastellaan esimerkiksi keskushermostoon vaikuttavia aineita, joista yhden HTP-arvo on keskushermostovaikutusten sijaan asetettu aineen karsinogeenisuuden perusteella, tulee vaaraindeksi keskushermostovaikutusten osalta todennäköisesti arvioitua huomattavasti liian suureksi. Valitettavasti HTP-arvoluettelossa ei ole erikseen mainittu, minkä vaikutuksen perusteella HTP-arvo on asetettu. Kriittinen vaikutus on kuitenkin mainittu HTP-arvojen perustelumuistiossa (www.ketsu.net/htp), joita on julkaistu osalle HTP-arvon omaavista altisteista, sekä esimerkiksi ACGIH:n ohjeraja-arvoluettelossa (ACGIH, 2008).

Additiivisuusoletus ja vaaraindeksimenetelmä ovat hyviä lähtökohtia monialtistumisen tarkasteluun, mutta jos aineilla tiedetään olevan synergistisiä vaikutuksia, myös tämä tulee ottaa arvioinnissa huomioon. Synergististen vaikutusten käsittelyyn on kehitetty laskennallisia menetelmiä, mutta niiden monimutkaisuuden ja epätarkkuuden vuoksi kvalitatiivinen arviointi voi käytännössä olla hyödyllisempää. Esimerkiksi tarkasteltaessa keskushermostoon vaikuttavia aineita, joiden tiedetään voimistavan toistensa vaikutusta, voidaan altistumisen arvioida olevan liiallista, vaikka yhtälön (1) avulla laskettu vaaraindeksi jäisi jonkin verran alle yhden.

Maksuton verkkotyökalu kemikaalien yhteisvaikutusten arviointiin

Käyttökelpoinen apuväline kemikaalien yhteisvaikutusten arviointiin on kanadalaisen IRSST-instituutin (Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail) ja Montrealin yliopiston kehittämä Mixie-verkkotyökalu. Englanninkielinen työkalu on maksuton ja vapaasti käytettävissä Työterveyslaitoksen kemikaaliturvallisuuden aihesivujen kautta (www.ttl.fi/kemikaaliturvallisuus). Samasta osoitteesta on saatavilla myös työkalun suomenkieliset käyttö- ja tulkintaohjeet.

Työkalun taustalla olevaan tietokantaan on kerätty tiedot lähes 700 Quebecin työhygieenisten ohjeraja-arvojen luetteloon sisältyvän aineen kohde-elimistä ja vaikutustavoista sekä mahdollisista tutkimuksissa havaituista yhteisvaikutuksista. Tarkastelun helpottamiseksi kohde-elimet ja vaikutukset on jaoteltu laajempiin vaikutustapaluokkiin (esim. silmävaikutukset, vaikutukset alahengitysteihin, vaikutukset sydämen toimintaan).

Ensimmäisessä vaiheessa ohjelma ilmoittaa, kuuluvatko jotkin käyttäjän valitsemista aineista samoihin vaikutustapaluokkiin. Jos käyttäjä syöttää ohjelmaan aineiden mitatut tai arvioidut ilmapitoisuudet, ohjelma laskee aineille vaaraindeksin yhtälön (1) mukaan erikseen kunkin yhteisen vaikutuksen suhteen. Toisessa vaiheessa ohjelma kertoo, onko valituilla aineilla tutkimuksissa todettuja additiivisia, synergistisiä tai antagonistisia vaikutuksia. Mahdollisten synergististen tai antagonististen vaikutusten merkitys kokonaisvaikutuksen kannalta jää kuitenkin käyttäjän arvioitavaksi.

Monimutkaisten seosten riskinarviointi on haasteellista

Vaaraindeksimenetelmä ei sellaisenaan sovellu tilanteisiin, joissa altistutaan monimutkaiselle seokselle, kuten hitsaushuuruille, muovikäryille tai pakokaasuille. Ensisijainen lähestymistapa monimutkaisten seosten riskinarvioinnissa on hyödyntää kyseistä seosta koskevaa terveysvaikutustietoa. Käytännössä vain harvoista seoksista on kuitenkaan riittävästi tietoa saatavilla; esimerkiksi seoskohtainen HTP-arvo on annettu vain muutamille seoksille (liuotinbensiinit, PCB-yhdisteet, kloorifenyylioksidit, kloorikamfeenit ja -naftaleenit, öljysumu ja erilaiset pölyt). Asian haasteellisuuden ja hyvien käytäntöjen puutteen vuoksi Työterveyslaitoksessa tullaan lähivuosina panostamaan monimutkaisten seosten riskinarvioinnin kehittämiseen.

Fysikaalisilla tekijöillä välillisiä vaikutuksia ja yhteisvaikutuksia

Lähes kaikilla fysikaalisilla tekijöillä on primäärisen vaikutuksensa lisäksi välillisiä vaikutuksia. Esimerkiksi huono ulkovalaistus vaikuttaa tapaturmariskeihin työpaikkojen ulkoalueilla. Epäedullisissa tilanteissa sekä näkemättömyys että näkymättömyys voivat aiheuttaa tapaturmia. Kylmyys aiheuttaa paleltumisriskin lisäksi liukastumisriskin ja voi hienomotoriikan huonontumisen seurauksena aiheuttaa esimerkiksi sähkötapaturmavaaran. Staattisen sähkön aiheuttama sähkökipinä voi sytyttää tulipaloja tai aiheuttaa työntekijälle tahattomien liikkeiden kautta tapaturmia, vaikka sähköpulssi ei itsessään olisikaan terveydelle vaarallinen.

Altistuminen melulle ja tärinälle aiheuttaa kuulovaurion ja tärinätaudin riskin lisäksi tapaturmariskien, kemikaaliriskien ja ergonomisen kuormittumisen kasvua. Myös melun aiheuttaman kuulovaurion seuraukset ovat laajemmat kuin usein tullaan ajatelleeksi: kuulovamma voi aiheuttaa sosiaalista eristäytyneisyyttä, työkyvyttömyyttä, oppimisvaikeuksia ja masennusta. Vastaavasti tärinän aiheuttamat verenkierron muutokset ja hermovauriot käsissä vaikeuttavat käsien toimintaa, mikä lisää tapaturmavaaraa, mutta voi lisäksi johtaa työkyvyttömyyteen, sosiaaliseen vajavaisuuteen sekä univajeeseen yöllisten kipukohtausten vuoksi.

Melun aiheuttaman kuulovaurion riskiä mahdollisesti lisääviä neurotoksisia aineita tunnetaan noin 750. Työympäristöpitoisuuksissa ototoksisiksi epäiltyjä aineita ovat esimerkiksi styreeni, tolueeni, ksyleeni ja etyylibentseeni sekä n-heksaani, trikloorietyleeni, rikkihiili ja lyijy. Fysikaalisten tekijöiden ja fysikaalisten ja kemiallisten tekijöiden tunnettuja yhteisvaikutuksia on esitetty taulukossa «Fysikaalisten ja kemiallisten tekijöiden tunnettuja additiivisia ja synergistisiä yhteisvaikutuksia.»2.

Euroopan unionin direktiiveihin perustuva lähestymistapa fysikaalisten haittatekijöiden riskinarviointiin ja -hallintaan on seuraava: Kun yksittäiselle haittatekijälle altistuminen ylittää raja-arvon, tulee altistumista kyseiselle haittatekijälle vähentää. Jos altistuminen jää alle raja-arvon, mutta ylittää alemman toiminta-arvon, tulee tehdä tarkempi riskinarviointi, jossa tulee kiinnittää huomiota myös yhteisvaikutuksia aiheuttaviin tekijöihin sekä työntekijän herkkyyteen kyseiselle altisteelle. Tästä seuraa, että esimerkiksi melulle altistuville työntekijöille alemman toiminta-arvon ylittyminen antaa mahdollisuuden kuulotarkastuksiin ja tärinälle altistuville oirearviointeihin. Tämä on uusi asia, joka työterveyshuollon tulee ottaa huomioon niin työpaikkaselvityksissä kuin osallistuessaan työpaikkojen riskinarviointiin.

Uusi ajattelutapa työpaikkaselvityksiin ja riskinarviointeihin

Työpaikkaselvityksessä ja työympäristön riskinarvioinnissa on perinteisesti pyritty tunnistamaan yksittäisten tekijöiden aiheuttamat riskit ja löytämään keinoja näiden riskien hallitsemiseen. Kun siirrytään tarkastelemaan yhteisvaikutuksia, törmätään monimutkaiseen vyyhtiin erilaisia haittavaikutuksia, joiden syyosuudet ovat epäselviä ja tapauskohtaisia. Tämä ei kuitenkaan saa johtaa siihen, ettei työympäristötekijöiden yhteisvaikutuksia pyrittäisi ottamaan riskinarvioinnissa huomioon. Tässä artikkelissa on tarkasteltu pääasiassa kemiallisten ja fysikaalisten tekijöiden yhteisvaikutuksia, mutta työpaikkaselvityksessä ja riskinarvioinnissa on huomioitava myös biologiset tekijät, tapaturmavaarat sekä fyysiset, ergonomiset ja henkiset kuormitustekijät ja näiden kaikkien vaikutukset toisiinsa.

Yksi mahdollinen lähentymistapa yhteisvaikutusten tarkasteluun on meluselvityksissä käytetty malli: Selvityksen ensimmäisessä vaiheessa arvioidaan vain altistuminen melulle. Mikäli altistumistaso ylittää alemman toiminta-arvon, selvitetään liittyykö työympäristöön tai työntekijään meluvamman syntymistä edistäviä tekijöitä, kuten tärinä, ototoksiset aineet tai tietyt elämäntapatekijät. Jos myötävaikuttavia tekijöitä tunnistetaan enemmän kuin kaksi, johtaa se tiukentuneeseen meluntorjuntatavoitteeseen.

Vastaavasti työturvallisuuslain ja säännösten hengen mukaista on pyrkiä ottamaan huomioon myös muiden työympäristötekijöiden yhteisvaikutukset jo ennen raja-arvojen ylittymistä, jolloin voidaan suojella työntekijöiden terveyttä ja turvallisuutta myös herkimpien yksilöiden osalta. Kemikaalialtistumisen osalta voidaan vaaraindeksimenetelmää pitää riskinarvioinnin lähtökohtana: mikäli työpaikalla on käytössä useita kemikaaleja, joilla on sama kohde-elin ja vaikutustapa, käytetään arviointiin vaaraindeksimenetelmää, ellei ole erityistä syytä olettaa, ettei menetelmä sovellu kyseisille aineille.