Вещества и факторы, вызывающие различные группы заболеваний

Вещества, отрицательно действующие на организмы и ведущие к заболеваниям, обычно объединяют в несколько групп. Важней­шие из них:

а) канцерогены – (лат. канцер – рак, генезис – происхождение) вызывают злокачественные новообразования. В настоящее время известно около 500 таких веществ. К наиболее сильным из них от­носятся бензо(а)пирен и другие полициклические ароматические углеводороды, а также ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи, радиоактивные изотопы, эпоксидные смолы, нитриты, нитрозамины, асбест и др.;

б) мутагены – (лат. мутацио – изменение, перемена) вызывают изменения числа и структуры хромосом. К ним относятся: рентге­новское облучение, гамма-лучи, нейтроны, бензо(а)пирен, колхицин, некоторые вирусы и др.;

в) тератогены (греч. терас, тератос – чудовище, урод) – ве­щества, вызывающие пороки индивидуального развития, уродства. Тератогеном может быть практически любой фактор, действие которого превышает оптимальный уровень. Часто в качестве тератогенов выступают мутагены, а также такие загрязнители, как пестициды, удобрения, шум и т. п.

Иногда выделяют также эмбриогены (греч. эмбрион – заро­дыш) – вещества, вызывающие нарушения эмбрионального разви­тия. В качестве эмбриогенов часто выступают тератогены, мута­гены и другие вещества (например, алкоголь, наркотики и т. п.).

В результате деятельности человека появились новые, неизвес­тные ранее болезни. Такие болезни можно выделять в отдельную группу техногенных. К ним относятся болезни, вызываемые от­равлением свинцом («сатуризм»), кадмием («ита-ита»), соедине­ниями ртути («минамата»), и другие. Они будут рассмотрены ниже.

Опасные для здоровья органические вещества [3]

Многие органические вещества относятся к токсичным и высоко­устойчивым. Часто они выступают как канцерогены, мутагены, те­ратогены либо усиливают риск возникновения других заболеваний.

Среди органических соединений наиболее опасны галогенированные углеводороды и полициклические ароматические углеводоро­ды (ПАУ).

Галогенированные углеводороды. К этой группе относят­ся органические соединения, в которых один или несколько ато­мов углерода замещены хлором, бромом, йодом или фтором. Наиболее распространены хлорированные углеводороды. Мно­гие из них весьма устойчивы, легко поглощаются организмами и усиленно накапливаются в отдельных органах и тканях. К ним относятся поливинилхлорид, или ПВХ; полихлорированные бифенилы, или ПХБ, ДДТ (пестицид), тетрахлорфенол и тетрахлорэтилен (растворители). В эту же группу входят сильноя­довитые вещества – диоксины. Рассмотрим кратко некоторые из названных углеводородов.

Поливинилхлорид (ПВХ) является вторым по важности синте­тическим полимером после полиэтилена (последний – продукт поли­меризации этилена и практически безвреден для живых организмов).

Поливинилхлорид, как и винилхлорид, из которого он изготовлен путем полимеризации, отличается значительной ядовитостью. Из него изготавливаются трубы, жалюзи, оконные рамы, скатерти, настилы для полов, тара, игрушки и другие материалы. В виде плен­ки поливинилхлорид трудно отличить от полиэтилена.

Большая опасность ПВХ связана с его сжиганием (особенно при пожарах в помещениях). При этом образуются крайне ядовитые диоксины и хлористый водород. Выделяются также тяжелые ме­таллы (прежде всего кадмий), которые использовались в качестве стабилизаторов при производстве ПВХ.

ПВХ и винилхлорид вызывают особую форму рака печени, а так­же винилхлоридную болезнь, проявляющуюся в поражении кожи, костей и конечностей. Следует отметить, что длительное время винилхлорид считали безопасным для здоровья. Его использовали как газ-носитель в аэрозольных баллончиках и даже для наркоза. Только в 70-х годах XX столетия обнаружили его ядовитые свойства.

Полихлорированные бифенилы (ПХБ) получают из бифенила путем замещения атомов углерода на атомы хлора. ПХБ имеют хоро­шие изоляционные свойства, поэтому широко применяются в электро­технической промышленности. Только в 60-х годах XX столетия были открыты силь­но выраженные токсические свойства ПХБ и их способность накап­ливаться в различных органах (почках, селезенке, печени) и в мате­ринском молоке. Нередко этот загрязнитель приводит к смертельно­му исходу. Так, в 1968 г. на одной японской фабрике произошла утечка ПХБ. Химикат попал в резервуар с рисовым маслом, а масло в торго­вую сеть и на птицефабрику. Результат – гибель 100 тыс. кур и отрав­ление более 1000 человек. Последнее проявилось в виде тяжелых кож­ных заболеваний, получивших название хлоракне. Эта болезнь сопро­вождается длительными гнойными процессами, поражением печени, почек, поджелудочной железы, нервной системы. Не исключается воз­можность мутагенных процессов, а также изменения кожных пигмен­тов у новорожденных детей (темнокожесть).

Еще более ядовиты, чем ПХБ, полибромированные бифени­лы. Случай отравления этим веществом имел место в 1973 г. в штате Мичиган (США), где оно попало в корм скоту. Массовой гибели скота не наблюдалось, поэтому мясо поступало в торговую сеть. Его употребление в пищу людьми сопровождалось нервными расстройствами. Последние длительно сохранялись, поскольку яд интенсивно аккумулируется в организме.

Печально известный ДДТ (дихлордифенилдихлорэтан) также относится к хлорированным углеводородам. Это вещество синте­зировано в 1874 г. И только в 1939 г. Моллер обнаружил в нем инсектицидные свойства. Было распылено более 15 млн. тонн этого ядохимиката практически во всех регионах земного шара. Даже в Антарктиде обнаружено около 2,5 тыс. тонн этого химиката. Поз­же стало известно, что ДДТ интенсивно накапливается в жировых тканях и материнском молоке. В 70-е годы этот инсектицид был запрещен, но вследствие того, что ДДТ исключительно устойчив (срок распада около 50 лет), он продолжает интенсивно циркулиро­вать в цепях питания.

Диоксины. Вещества этой группы являются продуктом преоб­разования галогенированных углеводородов. Этот сильнейший из известных ядов в последнее время привлекает все большее вни­мание. Диоксин стал наиболее известен после катастрофы в севе­роитальянском городе Сивезо, происшедшей 10 июля 1976 года. В атмосферу было выброшено около 2 кг диоксина. В результате этого 220 человек получили тяжелые отравления, 75 тыс. отравленных животных пришлось убить.

К настоящему времени установлено канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие диоксина. Кроме этого, диоксин серьезно влияет на способность к деторождению. Яд поступает в организм человека разными путями: через кожу, при дыхании, с пищей. Он относится к сверхтоксичным и наиболее опасным органическим веществам. Время его полураспада составляет 10–20 лет (в чело­веческом организме несколько меньше). Диоксин накапливается в основном в жировых тканях и наиболее интенсивно поражает кож­ные покровы, печень, некоторые ткани. Кроме того, он вызывает заболевание типа «хлоракне».

Кроме хлорированных углеводородов, диоксин выделяется при лесных пожарах, особенно на территориях, где применялись хлорсодержащие пестициды, а также при сжигании бытового мусора, включающего синтетические материалы хлоруглеродной природы. Значительное количество диоксина (около 200 кг) поступило в ок­ружающую среду в результате применения американцами во Вьет­наме дефолиантов типа «оранж» (40 млн. л). В результате этого пострадали не только вьетнамцы, но и около 20 тыс. американцев. У многих из них дети рождались с различного вида уродствами. ПДК для диоксина составляет ничтожно малую величину – всего 0,000035 мг/л в водной среде. В связи с этим выявлять диоксины весьма трудно, так как требуются очень точные анализы. В от­дельных районах России диоксины поступают в окружающую сре­ду в недопустимо высоких количествах. Зарегистрированы случаи, когда химические предприятия Уфы за одни сутки сбрасывали в воду около 0,3 кг этого сверхъяда.

Полициклические ароматические уыеводороды (ПАУ). Это вторая группа широко представленных органических веществ. Соединения этой группы образуются в основном при неполном сго­рании органического материала. Наиболее широко представленны­ми веществами данной группы является бензол (С₆Н₆) и бензо(а)-пирен, являющиеся сильными канцерогенами.

Бензол служит основой структуры всех ПАУ. Используется как важный продукт химической промышленности, растворитель, а также в качестве топливных добавок. Обладает высокой токсичностью. В организм поступает в основном при дыхании. Кроме канцерогенного действия, вызывает отравления, вплоть до смертельных случаев.

Бензо(а)пирен образуется в основном при перегонке угля, не­фти, горючих сланцев, нагревании органических материалов в ус­ловиях недостаточной обеспеченности кислородом. В больших ко­личествах выделяется дизельными двигателями, особенно при пло­хой их отладке. Содержится в продуктах сжигания бытового мусо­ра, в отработанном моторном масле, в табачном дыме, а также в продуктах копчения мяса. Значительное количество его образует­ся в тех случаях, если копчение осуществляется в присутствии дыма как продукта неполного сгорания.

Из 148 городов СССР, обследованных в 1990 году, в 117 концен­трация бензо(а)пирена была выше ПДК. До 10–15 ПДК бензо(а)-пирена регистрировалось в Братске, Новокузнецке, Красноярске, 6–10 ПДК данного ксенобиотика содержал воздух Магнитогорска, Челябинска и других городов.

Фенол и его производные. Эти вещества также входят в груп­пу широко распространенных сильноядовитых. Фенол является про­стейшим ароматическим спиртом (C₆H₅OH). Он хорошо раство­рим в воде и отличается высокой устойчивостью, является одним из наиболее сильных ядов для водоемов. Малые количества фено­ла приводят к изменению вкуса рыб и других обитателей водной среды; повышенное содержание – к их гибели. Смертельной одно­разовой дозой для человека является 10–15 г фенола.

Фенол производится промышленностью в больших количествах как исходный продукт для получения многих химикатов, особенно синтетических смол. Используется также как дизенфицирующее средство в медицине.

Вдыхание паров фенола обычно ведет к раздражению слизис­тых оболочек, контакт с кожей вызывает ожоги. Отравление фено­лом нередко заканчивается поражением печени, почек, изменени­ем крови. Оказывает отрицательное действие на наследственность. Есть сведения о его канцерогенных и тератогенных свойствах.

Еще более токсичны производные фенола – хлорфенолы. В этом отношении широко известен пентахлорфенол (ПХФ), широко при­меняемый для консервации древесины (уничтожения грибков) и как инсектицид. Может попадать в организм с пищей, через кожу и через дыхательные пути. Признаками острого отравления являет­ся тошнота, головная боль, потеря сил, судороги. Поражает печень и почки. Широко распространены отравления в бытовых условиях. В ФРГ среди бытовых ядов его ставят на первое место. Здесь он запрещен для обработки древесины и использования в бытовых помещениях.

Большую опасность для здоровья населения представляет ме­тиловый спирт, или метанол. По цвету и запаху он трудно отли­чим от этанола. При попадании в организм метанол действует как сильный яд (нередки случаи употребления, принимая за этанол). При распаде метанола образуется муравьиная кислота, которая яв­ляется основным ядовитым продуктом. Этанол же в организме раз­лагается преимущественно до углекислоты и воды. Смертельная доза для человека – 30–100 мл. Небольшие одноразовые дозы мо­гут приводить к полной слепоте. Постоянное вдыхание паров ве­дет к отравлению, что сопровождается головными болями, судо­рогами, нарушением деятельности органов выделения и пищеваре­ния. Метанол все шире начинает использоваться в качестве топли­ва для двигателей внутреннего сгорания, но основное его примене­ние связано с получением химических продуктов и прежде всего формальдегида.

Формальдегид является одним из важнейших продуктов хими­ческого производства и прежде всего для получения различного рода вяжущих материалов (смол). Известна способность формаль­дегида вызывать аллергические реакции. Высказываются мнения о его канцерогенности.

Человек и другие организмы постоянно контактируют с формальдегидом как в результате его длительного использования (около 100 лет), так и вследствие широкой представленности в различных материалах (пластики, древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты, консерванты, выхлопные газы автомобилей, табачный дым). В мире его производится десятки миллионов тонн (только в ФРГ около 0,5 млн. тонн). Принимаются меры для ограничения ис­пользования в бытовых целях. ПДК формальдегида для бытовых целей равен 0,10–0,12 мг/м³ воздуха.