15

Л Е К Ц И Я 9

Оглавление

Тема 9. Вредные вещества

9.1. Классификация ядов……………………………………………………….1

9.2. Виды воздействия ядов на организм человека…………..……………….2

9.3. Влияние различных факторов на токсический эффект ядов……………5

9.4. Основные параметры токсикометрии…………………………………….7

9.5. Воздействие производственной пыли на организм человека…………...9

9.6. Нормирование вредных веществ в воздухе рабочей зоны, атмосфере населенных пунктов, воды и почве……………………………………………9

9.7. Методы контроля воздуха производственных помещений……………11

9.1. Классификация ядов

В настоящее время известно около 7 млн. вредных веществ и соединений. Из них 600 тыс. находят применение в деятельности человека. Ежегодно в мире появляются около 1 тыс. новых химических соединений.

Число отравлений от химических агентов ежегодно растет. По данным Московской станции скорой помощи:

• Около 80 % отравлений составляют случайные;

• 18 % - суицидальные;

• 2 % - профессиональные.

Причины смертельных отравлений:

• 62.2 % - отравление этиловым алкоголем;

• 15.4 % - окисью углерода;

• 4 % - лекарственными препаратами;

• 3.1 % - пестицидами;

• 3 % - уксусной эссенцией.

Корифей средневековой медицины Парацельс говорил: «Все есть яд, и ничто не лишено ядовитости, одна лишь доза делает яд незаметным». Ядовитые свойства могут проявлять все вещества. Например, поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении. Однако, к ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

Вредное вещество (яд) – это вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать заболевание или отклонение в состоянии здоровья. Это пары, газы, жидкости, твердые вещества. Около 4 тыс. веществ могут присутствовать в воздухе рабочей зоны.

ГН 2.25.1313-03 устанавливает ПДК для 2400 вредных веществ.

ГОСТ 12.1.005 – 88 проводит классификацию вредных веществ и

устанавливает ПДК для 600 наиболее распространенных веществ. Для остальных веществ установлены ОБУВ (ориентировочные безопасные уровни воздействия).

Вредные вещества по степени токсичности делятся на 4 класса:

• чрезвычайно токсичные вещества (ПДК  0.1 мг/м³). Озон, ртуть, свинец;

• высокотоксичные (ПДК  1 мг/м³). Серная и соляная кислоты, бензол, хлор;

• умеренно токсичные (ПДК  10 мг/м³). Диоксид серы, оксид цинка;

• малотоксичные (ПДК  10 мг/м³). Аммиак, фреон, этиловый спирт, бензин, оксид углерода.

По происхождению:

1. Промышленные яды – используемые на производстве вещества (растворители, топливо, красители, химреагенты);

2. Ядохимикаты - вещества, применяемые для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур (хлорорганические, фторорганические пестициды и др.);

3. Лекарственные средства (снотворные, антибиотики);

4. Бытовые химикалии (уксусная эссенция, средства личной гигиены);

5. Биологические, растительные и животные яды (кураре, змеиный и пчелиный яд);

6. Боевые ОВ (зарин, фосген, иприт).

9.2. Виды воздействия ядов на организм человека

1. Общетоксическое (О) – кома, отек мозга (синильная кислота, угарный газ, алкоголь).

2. Нервно-паралитическое (Н-П) - паралич (хлорофос, зарин, никотин).

3. Кожно-резорбтивное (resorbeo-поглощаю) (К-Р) – воспаление кожи (мышьяк, ртуть, уксусная эссенция, иприт).

Есть версия, что Наполеон умер в комнате, содержащей тринитилмышьяк, который образовался в результате реакции краски, содержащей мышьяк, и клея обоев.

Суда, ниже ватерлинии покрывают краской, содержащей метилртуть. Моллюски селятся на днищах кораблей. От воздействия этой краски моллюски из мужских превращаются в женские (эффект «infosex»). В результате произошло снижение численности популяции, и в ресторанах резко поднялась на них цена.

Известная фирма «Nike» в 90-е годы ХХ века потерпела огромные убытки, так как в Европе ее продукцию отозвали, из-за использования токсичных красок на изделиях. В России отзыва продукции не было.

4. Раздражающее (Р) – слезоточение, кашель, чихание (щелочи, кислоты, окислы азота, фосген).

5. Психотропное (П) – нарушение сознания (наркотики, ЛСД).

6. Сенсибилизирующие (А) – аллергия (растворители, лаки на основе нитросоединений).

7. Канцерогенное (К) – злокачественные новообразования (Cr, Ni, асбест, ПАУ).

Последние исследования показали, что грудное молоко концентрирует все элементы (в т.ч. канцерогенные). Поэтому, на Западе дают специальные таблетки, прекращающие лактацию.

Готовить пищу в медной посуде нельзя. Серебряные столовые предметы использовали с давних времен для обеззараживания микробов. Однако и серебро, и платина, и никель являются химически активными металлами, только золото – нейтрально.

8. Мутагенное (М) – хромосомные нарушения (Pb, Mn, радиоактивные изотопы, диоксины).

Дым сигареты содержит бензоперен и Cd, которые разрушают двойную спираль ДНК. Это приводит к ухудшению генофонда.

В России мясо содержит около 6 мг/кг диоксина, при норме – 0.9 мг/кг. В рыбах, обитающих в озере Байкал, обнаружили ДДТ и ПВХ.

В 1921 г. в США изобрели этилированный бензин, который содержит свинец. Около 50 лет назад они отказались его использовать. Однако Россия его еще использует.

9. Тератогенное (Т) – нарушение внутриутробного развития плода (борная кислота).

10. Фиброгенное (Ф) – перерождение легочной ткани в соединительную (аэрозоли кокса, алмазов, пыль, силикаты).

Мутагенное, канцерогенное воздействие вредных веществ, влияние на репродуктивную функцию относят к отдаленным последствиям влияния химических соединений на организм.

Биологическое действие вредных веществ осуществляется через рецепторы клеток. Во многих случаях рецепторами токсичности являются ферменты; аминокислоты; гормоны. Вредное вещество распределяется в организме в соответствии с интенсивностью кровообращения. Затем оно сорбируется тканями. Существует три главных бассейна, связанных с распределением вредных веществ: внеклеточная жидкость (14 л), внутриклеточная жидкость (28 л) и жировая ткань. Молекулы яда выводят из строя жизненно важные клетки-мишени. Например, токсины ботулинуса накапливаются в окончаниях периферических двигательных нервов и при содержании 8 молекул на каждую нервную клетку вызывают паралич. 200 г этого токсина способно погубить все население Земли.

Поступление ядов в организм человека: через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, кожу.

У человека около 60 млн. обонятельных клеток. Если на анализаторы попадает вещество, опасное для жизни и здоровья человека, рефлекторно замедляется или задерживается дыхание. Приятные вещества вызывают нюхательные движения. Поступление токсических газов, паров, аэрозолей через органы дыхания является наиболее опасным, так как они поступают через разветвленную систему легочных альвеол (100–120 м²) непосредственно в кровь и разносятся по всему организму. Дыхание в среде, содержащей 0.5 % СО в течение 20 мин приводит к смертельному исходу. Наиболее опасны аэрозоли с размерами частиц пыли до 5 мкм.

Попадание яда через желудочно-кишечный тракт возможно при несоблюдение правил личной гигиены: приеме пищи на рабочем месте и курении без предварительного мытья рук.

Вредные вещества могут попадать в организм человека через неповрежденные кожные покровы не только из жидкой среды, но и из газообразной. Вредные вещества растворяются в секрете потовых желез и кожном жире и поступают в кровь.

Эффект от воздействия одного и того же яда, поступающего в организм различными путями называется комплексным. Токсический эффект не одинаков при различных путях поступления ядов в организм. Например, вдыхание паров гексана вызывает потерю сознания человека через 1-3 мин, в то время как можно выпить несколько десятков миллилитров этого яда без немедленных последствий.

Распределение вредных веществ в организме зависит от таких физико-химических свойств как водо- и жирорастворимость. Большинство вредных веществ обладают избирательной токсичностью, т.е. способностью накапливаться в отдельных органах.

По избирательной токсичности выделяют яды:

• сердечные (Ko, Ba);

- нервные (угарный газ, алкоголь и его суррогаты, наркотики, снотворные лекарственные препараты и др.);

- печеночные (Ag, Mn, Cr, фенолы, ядовитые грибы);

- почечные (соединения тяжелых металлов, щавелевая кислота);

- кровяные (анилин, нитраты);

- легочные (озон, оксиды азота, фосген);

• желудочно-кишечные (концентрированные кислоты, щелочи);

• костные (Pb, Ba, берилий)

Отравления протекают в острой и хронической формах.

• Острые отравления возникают в результате поступления яда в организм в относительно больших количествах в короткий промежуток времени. Например, острое отравление парами бензина или сероводорода может привести к летальному исходу от паралича дыхательного центра.

• Хронические отравления возникают постепенно, при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах.

Кумуляция - это накопление массы вредного вещества в организме.

При повторном воздействии одного и того же яда, кроме явления кумуляции, может развиться сенсибилизация, привыкание и толерантность.

Сенсибилизация – это когда повторное воздействие вещества вызывает больший эффект, чем предыдущий. Это связано с образованием в крови измененных белковых молекул, чужеродных для организма. Повторное, более слабое токсическое воздействие этого вещества вызывает извращенный ответ организма (аллергия).

Привыкание – это ослабление эффектов воздействия вредных веществ на организм при их повторном воздействии.

Толерантность – это повышенная устойчивость к одним веществам после воздействия других.

Адаптогены (витамины, женьшень, элеутерококк) уменьшают воздействие вредных веществ и увеличивают устойчивость организма. Однако, уловить грань между физиологической нормой и напряжением регуляторных механизмов не всегда удается. Перенапряжение систем регуляции приводит к срыву адаптации и развитию патологических процессов.

Пути обезвреживания ядов:

• Изменение химической структуры яда. Окисление, восстановление, расщепление органических соединений приводит к возникновению менее ядовитых веществ.

• Выведение яда. Выводятся через легкие, почки, желудочно-кишечный тракт, потовые и сальные железы, кожу. Скорость выделения вредных веществ из организма обычно наибольшая в первые дни после поступления в организм. Пектин, содержащийся в красном вине, связывает и выводит тяжелые металлы из организма (норма – 150 г/сут). Жировые шарики молока связывают и выводят токсины из организма (на вредных производствах рабочим выдают молоко).