Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Промышленная токсикология. Учебное пособие
.pdf
31
6. Вещества, обладающие высокой избирательностью в действии на чувствительные нервные окончания покровных тканей
организма, называются:
а) канцерогенами;
б) раздражающими;
в) нейротоксикантами.
7. Токсиканты раздражающего действия:
а) способны вызывать отравления за счет явления десорб-
ции;
б) не способны вызывать раздражение за счет сорбировав-
шихся на одежде токсикантов;
в) приводят к летальному исходу.
8. Большинство ОВ раздражающего типа:
а) жидкости;
б) твердые вещества;
в) газы.
9. Большинство ОВ раздражающего типа при обычной температуре окружающей среды:
а) летучие вещества;
б) нелетучие вещества;
в) быстро разрушающиеся.
10. По степени воздействия на организм промышленные яды
выделяются в следующие классы опасности:
а) чрезвычайно опасный; высоко опасные; умеренно опас-
ные;
б) высоко опасные; умеренно опасные; малоопасные;
в) чрезвычайно опасный; высоко опасные; умеренно опас-
ные; малоопасные.
!
32
3. ПАРАМЕТРЫ И ОСНОВНЫЕ
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ТОКСИКОМЕТРИИ
3.1. Экспериментальные параметры
токсикометрии
Для предупреждения неблагоприятного влияния промышленных ядов на состояние здоровья рабочих и населения в целом
сложилась система предупредительных мероприятий, среди которых одним из главных является токсикологическая оценка химических веществ. Действие промышленных ядов на организм имеет не только качественные особенности, но и определенные количественные показатели токсичности и опасности. Для сравнительной оценки факторов производственной среды в промышленной токсикологии используются показатели токсикометрии, которые включают большой диапазон исследований и оценок. Среди
них обязательными являются такие этапы, как установление
смертельных эффектов, выявление и количественная характеристика кумулятивных свойств, изучение кожно-раздражающего,
кожно-резорбтивного, сенсибилизирующего действия, хронического воздействия на организм с целью установления порогов
вредного действия. Токсикометрическая информация должна
включать не только верхние показатели токсичности (смертельные концентрации и дозы), но и самые низкие, при которых возникают начальные сдвиги в обменных процессах в организме.
Токсикометрия – совокупность методов и приемов исследований для количественной оценки токсичности и опасности веществ.
Как отмечалось ранее, под опасностью вещества понимают
вероятность возникновения негативных для здоровья человека
эффектов в реальных условиях производства или применения химических соединений.
Под токсичностью вещества понимают способность хими-
ческих соединений оказывать вредное воздействие на живые организмы.
!
33
Концентрация, или количество яда, оценивается в единицах
его массы, отнесенных к единице массы или объема субстрата,
обычно выражается в следующих единицах: мг/м3 , мг/л, мг/кг, %,
в частях на миллион (в англоязычной литературе: ppm – parts
permillion) или миллиард (ppb).
В случае если количество яда, поступившего в организм, относится к массе его тела, то эту удельную характеристику принято называть дозой вещества. Дозы выражаются в единицах массы
или объема вредного вещества на единицу массы (мг/кг, мм/кг).
Количество вредного вещества, попавшее в организм и вызывающее токсический эффект, называют токсической дозой.
Первичные (экспериментальные) и вторичные (производные)
параметры токсикометрии
В процессе экспериментов определяют параметры токсикометрии, называемые первичными или экспериментальными, рассмотренные далее.
CL
– концентрация средняя смертельная – вызывает ги-
50
бель 50 % подопытных животных (мыши, крысы) при ингаляционном воздействии в течение соответственно 2 и 4 ч и последующем 14-дневном сроке наблюдения (мг/м3, мг/л).
DL
– доза средняя смертельная – вызывает гибель 50 %
50
подопытных животных при однократном введении в желудок,
брюшную полость с 14-дневным сроком наблюдения (мг/кг).
DL0 (CL
) – доза (концентрация) максимально переносимая –
0
наибольшее количество вредного вещества, введение которого
в организм не вызывает гибели животных.
DL
100
(CL
) – доза (концентрация) абсолютно смертель-
100
ная – наименьшее количество вредного вещества, вызывающее
гибель 100 % подопытных животных.
Lim
ac int
– порог острого интегрального действия – мини-
мальная доза (концентрация), вызывающая изменения биологических показателей на уровне целостного организма, выходящие за
пределы приспособительных реакций.
Lim
– порог острого избирательного (специфического)
ac sp
действия – минимальная доза (концентрация), вызывающая из-
менения биологических функций отдельных органов и систем организма, выходящие за пределы приспособительных реакций.
!
34
Lim
Пороговая
концентрация яда в крови
Критическая
концентрация
Степень
токсичности
параметр, который мож-
но оценить при первых
симптомах отравления
параметр, соответ-
ствующий разверну-
той клинической
картине отравления
величина, об-
ратная средней
смертной дозе
– порог общетоксического хронического действия –
ch int
минимальная доза (концентрация) вещества, при воздействии которой в течение 4 часов по пять раз в неделю на протяжении не
менее 4 месяцев возникают изменения, выходящие за пределы
физиологических приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология.
Lim
– порог отдаленных эффектов – минимальная доза
ch sp
(концентрация) вещества, вызывающая изменения биологических
функций отдельных органов и систем организма, выходящие за
пределы приспособительных реакций в условиях хронического
воздействия.
Порог хронического действия – важный параметр токсико-
метрии, для обоснования гигиенического регламента.
Наиболее статистически значимы в характеристике токсич-
ности ядов по смертельному эффекту – CL
50
и DL
, а также сте-
50
пень токсичности (табл. 9).
Таблица 9
Токсичность ядов по смертельному эффекту
Опасность токсических веществ для человека в значительной мере предопределяется их способностью к кумуляции – увеличению или скоплению вредных веществ. Изучение кумуляции
обязательно для токсикологической характеристики химического
вещества и его гигиеническом регламентировании. Процессы кумуляции обусловливают развитие хронических отравлений. При
накоплении самого яда в организме говорят о материальной куму-
ляции, когда происходит прочное связывание с тканями веществ,
вызывающих необратимые изменения. При накоплении изменений
в организме (биохимических, функциональных и пр.), возникших
при повторном воздействии вещества – о функциональной кумуля-
ции. Количественная оценка кумулятивных свойств веществ, проводится по величине коэффициента кумуляции.
!
35
Коэффициент кумуляции – отношение суммарной дозы яда,
Коэффициент кумуляции
Способность к кумуляции
Менее 1
Сверхкумуляция
От 1 до 3
Выраженная
От 3 до 5
Средняя
Более 5
Слабая
вызывающей смертельный эффект у 50 % подопытных животных
при многократном дробном введении, к величине дозы, вызывающей тот же эффект при однократном введении:
С
cum
= DL
/ DL50, (1)
50 (n)
где DL
– суммарная средняя смертельная доза при n-кратном
50 (n)
воздействии.
Коэффициент кумуляции является величиной, обратной ин-
тенсивности кумуляции (табл. 10).
Таблица 10
Величины коэффициентов кумуляции
Естественно, чем меньше К, а следовательно, чем более выражены кумулятивные свойства вещества, тем больше потенциальная опасность развития хронического отравления.
3.2. Производные параметры токсикометрии
Полученные в острых опытах параметры токсичности (CL50,
Lim
ac int,
Lim
ского, специфического действия и оценить опасность вещества.
Опасность оценивается двумя группами количественных показателей:
• критерии потенциальной опасности;
• критерии реальной опасности.
!
) позволяют рассчитывать зоны острого, хрониче-
ac sp
36
КВИО – коэффициент возможности ингаляционного отрав-
l
50
20
СL
С
ления, относится к потенциальным показателям.
где С
КВИО = С
– насыщенная концентрация вредных веществ в воздухе
20
/ CL50, (2)
20
(летучесть) при температуре 20 °С, мг/м3.
Одна из основных закономерностей токсикометрии: чем выше
насыщенная концентрация вещества при комнатной температуре и
ниже средняя смертельная концентрация (значение КВИО больше),
тем вероятнее возможность развития острого отравления. Например,
этиленимин (КВИО = 935) относится к чрезвычайно опасным веществам, а бензолохлорид (КВИО = 2,7) – к малоопасным.
Вещества, имеющие большое значение КВИО, опасны в отношении развития ингаляционных отравлений. Анализ оценки
опасности различных промышленных ядов по величине КВИО
показывает, что часто малотоксичное, но высоколетучее вещество
в условиях производства может оказаться более опасным в плане
развития острого отравления, чем высокотоксичное, но малолетучее соединение.
Токсический эффект вещества зависит как от абсолютной
токсичности, так и от пути поступления яда в организм, длительности действия и т. д., поэтому разработаны и другие количественные критерии, позволяющие более полно оценить возможность возникновения отравления в реальных условиях.
Коэффициент опасности внезапного острого ингаляционного отравления (КОВОИО) оценивает возможность острого отрав-
ления (например, при аварийных выбросах токсичных веществ) и
определяется по формуле
КОВОИО =
, (3)
где l – коэффициент распределения газа или пара между кровью
и воздухом; С20 – насыщающая концентрация при 20 °С, мг/л (или
летучесть).
!
37
Вещества, обладающие значением КОВОИО меньше едини-
Mp
TS
КОВОИО
×
××=3,62
цы, считаются малоопасными при острых отравлениях. Если значение КОВОИО более единицы, десятка и сотни единиц, то существует реальная опасность острого отравления. Коэффициент λ
известен не для всех промышленных ядов. В случае органических
веществ, обладающих хорошей растворимостью в воде, величину
λ можно заменить коэффициентом распределения между водой и
воздухом. Если неизвестен и этот коэффициент, то при расчете
КОВОИО можно выразить через другие параметры
, (4)
где S – растворимость вещества в воде, г/л; T – абсолютная тем-
пература, К; p – давление насыщенных паров, мм рт. ст.; M – мо-
лекулярная масса вредного вещества.
О реальной опасности развития острого отравления можно
судить по величине зоны острого действия.
Зона острого действия (Z
) – это отношение средней смер-
ac
тельной концентрации (дозы) к пороговой концентрации (дозе)
при однократном воздействии.
Z
= CL50 / Limac. (5)
ac
Она является интегральным показателем компенсаторных
свойств организма, его способности к обезвреживанию и выведению ядов и компенсации поврежденных функций.
Чем меньше Zac, тем больше опасность развития острого
отравления.
Показателями реальной опасности развития хронической
интоксикации являются значения зон хронического и биологического действия.
Зона хронического действия (Z
) – отношение пороговой
ch
концентрации (дозы) при однократном воздействии к пороговой
концентрации (дозе) при хроническом воздействии
!
38
Zch = Lim
Lim ch. (6)
aс /
Величина Z
используется для характеристики опасности
ch
яда при хроническом воздействии.
Опасность хронического отравления прямо пропорциональ-
на величине Z
ch
.
Зона хронического действия – показатель компенсаторных
свойств организма на низкомолекулярном уровне.
Зона биологического действия (Z
) – отношение средней
biol
смертельной концентрации (дозы) к пороговой концентрации (дозе) при хроническом воздействии
Z
= CL50/ Lim ch. (7)
biol
Чем больше значение Z
, тем выраженнее способность со-
biol
единения к кумуляции в организме.
Соотношение между основными и производными парамет-
рами токсиметрии представлено на рис. 1 (параметры k, Zch, Z
ac
показаны условно).
После определения параметров токсикометрии проводят
обоснование коэффициента запаса. Величина его зависит от особенностей действия яда, адекватности и чувствительности показателей при определении Lim
и пр. В обычных условиях коэффи-
ch
циент принимается в интервалах от 3 до 20, но возрастает при
следующих обстоятельствах:
• увеличении абсолютной токсичности;
• увеличении КВИО;
• уменьшении зоны острого действия;
• увеличении кумулятивных свойств;
• различий (более 3 раз) в видовой чувствительности;
• выраженном кожно-резорбтивном действии веществ.
Межвидовые различия в чувствительности подопытных животных (не менее четырех видов грызунов – мышей, морских
свинок, крыс, кроликов) оцениваются по отношению DL50 для
наиболее устойчивого вида животных к DL50 для наиболее чувствительного при одном и том же пути введения в организм.
!
39
Рис. 1. Зависимость интенсивности вредного воздействия
вещества от параметров токсикометрии
Имея коэффициент запаса, рассчитывают предельно допу-
стимую концентрацию (ПДК) вредного вещества:
ПДК = Lim
/ k, (8)
ch
где k – коэффициент запаса.
Решение в каждом конкретном случае зависит от особенностей действия яда. Объективность выбора коэффициента запаса,
обоснованная К. К. Сидоровым, состоит в использовании не одного Limch, а целого комплекса количественных показателей потенциальной и реальной опасности производственного яда, выраженных в баллах.
Основные параметры токсичности позволяют рекомендовать
величину безопасного санитарного норматива ПДК для воздуха
рабочей зоны. Класс опасности устанавливается в зависимости от
значения показателей токсичности (табл. 11), при этом отнесение
вещества к определенному классу опасности производится по тому
показателю, значение которого соответствует наиболее высокому
классу. Например, озон – вещество остронаправленного действия –
относится к 1 классу опасности, его ПДК = 0,1 мг/м3, оксид углерода относится также к веществам остронаправленного действия,
однако по показателям острой и хронической токсичности для него установлено значение ПДК = 20 мг/м3, 4 класс опасности.
!
40
Классы опасности промышленных ядов представлены
Показатель
Норма для класса опасности
1
2
3
4
ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м
3
Средняя смертельная доза при
введении в желудок, мг/кг
Средняя смертельная доза при
нанесении на кожу, мг/кг
Средняя смертельная концентр.
в воздухе, мг/м
3
Коэффициент возможности ингаляц. отравления КВИО
менее
0,1
менее 15
менее
100
менее
500
более
300
0,1–1
15–150
100–500
500–5000
300–30
1,1–10
151–5000
501–2500
5001–50000
29–3
более 10
более
5000
более
2500
более
50000
менее 3
в ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования
к воздуху рабочей зоны».
Таблица 11
Классы опасности промышленных ядов
Своевременные гигиенические рекомендации при разработках новых технологий с использованием ранее не изученных
в токсикологическом плане химических соединений, обеспечивают высокую эффективность при создании безопасных условий
труда.
3.3. Методы определения параметров
Токсикометрия является в основном экспериментальным
разделом токсикологии. Получение количественных оценок действия токсических веществ реализуются тремя этапами:
• планирования эксперимента,
• проведение запланированного эксперимента и получения
!
количественных оценок,
• интерпретации результатов.
токсикометрии
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]