Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Государственный университет управления»

Кафедра управления природопользованием и экологической безопасностью

Специальность: Экономика

Специализация: Финансы, денежное обращение и кредит

Форма обучения: очная

Реферат

На тему:

«Токсичность веществ и их воздействия на организм человека»

ПО ДИСЦИПЛИНЕ БЖД

Исполнитель

Студент 1 курса 4 группы ________________ Антонов Н.В.

(подпись)

Руководитель

Кандидат экономических наук, доцент _____________ Зозуля П.В.

(подпись)

Москва 2011

Содержание

Введение………………………………………………………………….1

Токсичность………………………………………………………………2

Мера токсичности………………………………………………………..3

Типы токсичности……………………………………………………….4

Токсины…………………………………………………………………..4

Виды токсинов…………………………………………………………...4

Токсикология……………………………………………………………..6

Токсические вещества …………………………………………………..7

Ртуть………………………………………………………………………9

Мышьяк…………………………………………………………………..11

Свинец ……………………………………………………………………12

Кадмий…………………………………………………………………….15

Медь………………………………………………………………………16

Цинк………………………………………………………………………17

Хром………………………………………………………………………17

Средства защиты ………………………………………………………...17

Заключение……………………………………………………………….19

Введение

      Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в той или иной степени  отрицательно сказываются на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм человека в основном через дыхательную систему. Дыхательные органы страдают от загрязнения в первую очередь, поскольку около 50% частиц примеси радиусом от 0,01 до 0,1 мкм, попадающих в легкие, осаждаются в них.

Попавшие в организм частицы вызывают токсический эффект, так как они:

1. ядовиты по своей химической или физической природе;

2. служат преградой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нормально очищается дыхательный тракт;

3. служат носителем ядовитого вещества, поглощенного организмом;

Вредные вещества могут поступать в организм тремя путями (знание путей определяет меры профилактики отравлений):

     • через легкие при вдыхании — основной и наиболее опасный путь, так как за счет большой поверхности легочных альвеол и малой толщины альвеолярной стенки в легких создаются наиболее благоприятные условия для проникновения газов, паров и пыли непосредственно в кровь. При физической работе или пребывании в условиях повышенной температуры воздуха, когда объем дыхания и скорость кровотока резко увеличиваются, отравление наступает значительно быстрее;

     • через желудочно-кишечный тракт с водой и пищей или с загрязненных рук. В желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) лучше всего всасываются вещества, хорошо растворимые в жирах. Большая часть химических веществ, поступивших в организм через ЖКТ, попадает в печень, где задерживается и в определенной степени обезвреживается;

     • через неповрежденную кожу путем резорбции — проникают вещества, хорошо растворимые в жирах и липоидах (например, многие лекарственные вещества и вещества нафталинового ряда). Степень проникновения химических веществ через кожу зависит от их растворимости, величины поверхности соприкосновения с кожей, объема и скорости кровотока в ней. При работе в условиях повышенной температуры воздуха, когда кровообращение в коже усиливается, количество отравлений увеличивается. Наибольшую опасность представляют маслянистые малолетучие вещества, так как они длительно задерживаются на коже, что способствует их всасыванию.

     Судьба  поступивших в организм вредных  химических веществ различна:

     • инертные вещества (например, бензин) не подвергаются в организме превращениям и выделяются в неизменном виде;

     • откладываются в каком-либо органе (в костях откладываются свинец и фтор);

     • вступают в реакции окисления, восстановления и др. В результате химических превращений большинство ядов обезвреживается, но иногда образуются более токсичные вещества (например, метиловый спирт окисляется до очень токсичных формальдегида и муравьиной кислоты).

     Если  выделение вещества и его превращение  в организме происходит медленнее, чем поступление, то вещество накапливается в организме и может длительно действовать на органы и ткани. В связи с нарастанием урбанизации и развитием промышленности создаются условия поступления в организм человека одновременно нескольких вредных химических веществ, что способствует их комбинированному действию на организм.

     Следует отметить, что при химических загрязнениях атмосферный путь поступления токсичных  веществ в организм человека является ведущим, т.к. в течение суток он потребляет около 15—25 кг воздуха, 2,5—5 кг воды и 1,5—2,5 кг пищи. Кроме того, при ингаляции химические элементы поглощаются организмом особенно интенсивно. Так, свинец, поступающий с воздухом, абсорбируется кровью на 60 %, тогда как поступающий с водой — на 10 %, а с пищей — на 5 %. Загрязнением атмосферы обусловлено до 30 % общих заболеваний населения промышленных центров. В декабре 1930 г. в долине реки Маас (Бельгия) отмечалось сильное загрязнение воздуха в течение 3 дней; в результате сотни людей заболели, а 60 человек скончались— это более чем в 10 раз выше средней смертности. В январе 1931 г. в районе Манчестера (Великобритания) в течение 9 дней наблюдалось сильное задымление воздуха, которое явилось причиной смерти 692 человек. Широкую известность получили случаи сильного загрязнения атмосферы Лондона, сопровождавшиеся многочисленными смертельными  исходами. В январе 1956 г. около 1000 лондонцев погибло в результате продолжительного задымления. Большая часть тех, кто умер неожиданно, страдали от бронхита, эмфиземы легких или сердечнососудистых заболеваний.

Токсичность

Токсичность – это способность химических веществ синтетического и природного происхождения при поступлении в организм в количестве, превышающим меру их фармакологической активности, нарушать нормальное течении процессов жизнедеятельности, что выражается в возникновении токсических эффектов разной направленности, интенсивности и продолжительности вплоть до развития отравления.

Токсичность является интегральным показателем реакции организма на действие вещества, который во многом определяется механизмом его токсического действия. Важное значение в проявлении токсичности вещества играют: скорость поступления вещества в кровь, скорость метаболических превращений вещества в крови и тканях внутренних органов, скорость проникновения его через гистогематические барьеры и взаимодействие вещества с биомишенями, а также некоторые др. факторы, определяющие величины токсических доз и особенности характера токсического действия на организм. Под характером токсического действия вещества на организм обычно подразумевают особенности механизмов токсического действия, особенности патофизиологических процессов и симптомов интоксикации, динамику развития их во времени, а также другие стороны токсического действия веществ. Эти особенности положены в основу токсикологической (физиологической) классификации веществ.

Различают общую и избирательную токсичность. Общая токсичность на организм проявляется общими симптомами интоксикации. Избирательная токсичность характеризуется преимущественной локализацией токсического поражения нервной системы, печени, почек и других систем. Помимо свойств самого вещества (химическое строении, физико-химические свойства и др.), на степень его токсичности влияют условия окружающей среды: температура воздуха, влажность, инсоляция; состояние организма, а также индивидуальные особенности организма. Токсичность резко возрастает при нарушении обезвреживающей функции печени, при задержке выведения токсических веществ и их метаболитов в следствие нарушения выделительной функции почек. Кроме того, токсичность может повышаться при совместном применении некоторых лекарственных средств.

Доза, вызывающая токсический эффект или приводящая к летальному исходу организма, называется мерой токсичности. Минимальная токсическая доза - это уже гораздо большее количество яда, вызывающее отравление с комплексом характерных патологических сдвигов в организме, но без смертельного исхода. (Чем сильнее яд, тем ближе величины минимально действующей и минимально токсической доз). Летальная (смертельная) доза - это количество яда, которое приводит человека (или животное) к гибели при отсутствии лечения. У ряда лекарственных препаратов диапазон между лечебной и минимальной токсической дозами небольшой. Их применение требует особой осторожности. У других – широта терапевтического действия достаточно велика. Для оценки степени опасности химических веществ, применяемых в промышленности, устанавливают предельно допустимые концентрации.

Летальные дозы определяются в результате опытов на животных. В экспериментальной токсикологии чаще всего пользуются средней летальной дозой (DL50) или концентрацией яда (CL50), при которых погибает 50% подопытных животных. Если же наблюдается 100%-ная их гибель, то такая доза или концентрация обозначается как абсолютная летальная( DL100 и CL100).

Понятие токсичности (ядовитости) означает меру несовместимости вещества с жизнью и определяется величиной, обратной DL50(CL50), т.е. . В естественных условиях возможность возникновения отравления зависит не только от токсичности, но и от других факторов, объединенных термином «опасность ядовитого (отравляющего) вещества». К ним относятся зона острого токсического действия вещества, летучесть и стойкость химического вещества, его водо и жиро-растворимость.

Так, ингаляционная опасность вредных газов тем больше, чем выше летучесть этих газов и чем меньше токсодозы. Доза - точно отмеренное количество вещества. Концентрация - отношение количества вещества к объему смеси, раствора. Величины пороговых концентраций имеют большое значение для установления ПДК (предельно допустимых концентраций), т.е. таких концентраций, которые при действии на организм неограниченно продолжительное время не вызывают у работающего каких-либо отклонений от нормального состояния или заболеваний, обнаруживаемых современными методами исследований.

При установлении ПДК за исходный критерий принимается пороговая концентрация, установленная при длительном воздействии (полгода, год). Далее к ней обычно принимается еще гарантийная поправка, т.е. уменьшение пороговой концентрации в несколько раз в зависимости от диапазона токсичности, т.е. разницы между пороговой и смертельной концентрацией. Чем меньше диапазон токсичности, тем большая требуется поправка. Для окончательного нормирования требуется пятилетнее наблюдение за состоянием здоровья людей. ДОК - допустимая остаточная концентрация. ОБУВ - ориентировочный безопасный уровень воздействия.

В зависимости от кратности и длительности введения веществ в организм различают острую и хроническую токсичность. Острая токсичность определяется как вредное действие, проявляющееся в течение короткого периода времени после введения разовой дозы или многократных доз, вводимых в течении суток. Острая токсичность выражается в гибели отравленного организма за короткий промежуток времени - от нескольких секунд до 48 часов. Хроническая токсичность проявляется через некоторое время в виде нарушения жизненных функций организма и возникновения патологического состояния. Наряду с дозой на интенсивность токсического эффекта влияет длительность воздействия токсических веществ и способность их накапливаться в организме.

Токсины

Токсины – это вырабатываемые микроорганизмами, растениями и животными биологически активные вещества, общим свойством которых является нарушение жизнедеятельности живых организмов.

Существует два вида токсинов: экзотоксины (вредные вещества природного и химического происхождения, которые попадают из внешней среды с пищей, водой и воздухом) и эндотоксины (ядовитые вещества, образующиеся в организме в процессе его жизнедеятельности, в основном, при различных заболеваниях и нарушениях обмена веществ). Веками человеческий организм адаптировался к определенным токсинам и развил свои механизмы их обезвреживания. И вот в двадцатом веке на него рухнуло огромное количество новых токсинов. На сегодняшний день можно насчитать около 4000 новых ксенобиотиков - веществ, созданных людьми и не существовавших ранее в природе. В основном ксенобиотиками являются хлорсодержащие ядовитые вещества. Банальный пример ксенобиотика - яд диоксин (клеточный яд, действующий на ядро клетки). Он вырабатывается при сжигании мусора, особенно пластмассовых отходов, при производстве красителей, при добавлении хлора в воду, в табачном дыме, содержится в выхлопных газах. Из грунта диоксин выводится в течение десяти лет, а из организма - в течение восьми лет. Некоторые микроорганизмы выделяют очень сильные токсины, вызывающие ботулизм, столбняк,дифтерию, пищевые токсикоинфекции и др. Эндотоксины высвобождаются после гибели бактерий и представляют собой нормальные продукты их метаболизма (например, ферменты). Такие токсины нарушают у животных и человека обмен белков. Действие эндотоксинов не специфично. Токсины бактерий были открыты в 1888 французским учёным Э. Ру  и швейцарским учёным А. Йерсеном, получившими токсин дифтерийной палочки. Этим открытием они создали предпосылки для разработки методов обезвреживания токсинов, а не уничтожения продуцирующих их микроорганизмов. Успешная попытка применения антитоксинов (антител) была предпринята немецким бактериологом Э. Берингом в 1890, установившим, что сыворотка крови животных, иммунизированных сублетальными дозами токсина, обладает профилактическими и лечебными свойствами. В 1924 французский учёный Г. Рамон предложил обезвреживать токсины (с сохранением их иммунных свойств) обработкой формалином, в результате чего образуется неядовитое производное токсина — анатоксин, который при введении в организм способствует выработке иммунитета к соответствующему токсину. В конце 50-х гг. 20 в. с развитием химии белков и методов их очистки и идентификации появилась возможность не только избирательно химически модифицировать токсины, но и отделять полученные анатоксины от не прореагировавших исходных токсинов.

Токсины различают и по типу действия на организм. Нейротоксины действуют на различные этапы передачи нервного импульса. Так, некоторые бактериальные токсины нарушают проводимость нервных волокон. Тайпотоксин и b-бунгаротоксин действуют на пресинаптическую мембрану, подавляя выделение медиатора ацетилхолина. Кобротоксин и другие токсины этого класса (их известно несколько десятков; для 30 из них установлена аминокислотная последовательность) блокируют ацетилхолиновый рецептор постсинаптической мембраны. Цитотоксины обладают высокой поверхностной активностью и разрушают биологические мембраны. Такие токсины часто встречаются в ядах змей; по химическому строению они близки нейротоксинам змей, но отличаются от них функционально важными аминокислотами. Цитотоксины могут вызывать лизис (разрушение) клеток крови. Токсины-ингибиторы подавляют активность определённых ферментов и нарушают таким образом процессы обмена веществ). Токсины-ферменты (протеазы, нуклеазы, гиалуронидазы, фосфолипазы и др.) разрушают (гидролизуют) важные компоненты организма — белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды и др.

Применение токсинов ограничено получением из них анатоксинов; нейротоксины используют в качестве избирательно действующих агентов при электрофизиологических и клинических исследованиях механизмов передачи возбуждения в нервной системе.

Токсикология -  раздел медицины, изучающий свойства ядовитых веществ, механизм их действия на животный организм, сущность вызываемого ими патологического процесса (отравления), методы его лечения и предупреждения. В предмет изучения токсикологии входят яды любого происхождения: химические соединения, воздействующие на организм в процессе промышленного производства, пестициды, радиоактивные вещества, бактериальные токсины  и др. ядовитые агенты неорганической, растительной и животной природы. Ещё медицина древнего мира знала некоторые яды и отравления, что отражено в трудах Диоскорида (1 в. н. э.) и Галена. Дальнейшее развитие эмпирической токсикологии связано с трудами Парацельса и ятрохимическим направлением в медицине. Становление научной Т. начинается в середине 19 в. на основе трудов французских учёных М. Ж. Орфила (руководство по судебной токсикологии, 1818), А. Рабюто ("Руководство к токсикологии", рус. пер. 1878) и др. и в связи с развитием экспериментальной медицины (Мажанди, Бернар). Основоположниками токсикологии в России были А. П. Нелюбин (1785— 1858) и Е. В. Пеликан (1824—84).

В современной токсикологии выделяют несколько самостоятельных направлений. К ним относятся: общая токсикология, которая выясняет закономерности распределения ядов в организме, их накопления в органах и тканях, биотрансформации и выведения из организма, характер и механизмы их вредного действия, разрабатывает методы прогнозирования токсичности химических соединений и т.д.; промышленная токсикология, получившая особое развитие в СССР в связи с работами московской (Н. С. Правдин) и ленинградской (Н. В. Лазарев) школ токсикологов, а также коммунальная, пищевая, лекарственная, военная, судебная, ветеринарная, радиационная токсикология и другие.

Военная токсикология и радиология - область медицины, изучающая физические, химические свойства ядов (вредных и отравляющих веществ) и различных видов излучений, механизмы их действия на организм человека и разрабатывающая методы диагностики, лечения и профилактики отравлений и облучений.

Основные задачи:

1. Измерение токсичности. Установление причинно-следственных связей между действием химического вещества на организм и развитием того или иного заболевания. Эти задачи решаются в ходе экспериментальных исследований на животных, изучении случаев острых и хронических отравлений человека, эпидемиологических исследований среди популяции, подвергшейся действию токсиканта. Раздел токсикологии совершенствующий методологию оценки токсичности называется «токсикометрия».

2. Изучение проявлений интоксикаций, механизмов, лежащих в основе токсического действия, закономерностей формирования патологических состояний. Эта задача решается с помощью методических приемов, разрабатывающихся и совершенствуемых в рамках раздела токсикологии «токсикодинамика».

3. Выяснение механизмов проникновения токсикантов в организм, закономерностей их распределения, метаболизма и выведения. Эти исследования проводятся в рамках раздела токсикологии «токсикокинетика».

4. Установление факторов, влияющих на токсичность вещества (особенности биологического объекта, особенности свойств токсиканта, особенности их взаимодействия, условия окружающей среды).

Прикладная задача, решаемая военной токсикологией и радиологией это совершенствование средств и методов профилактики и лечения интоксикаций и облучения, а также их других неблагоприятных эффектов.

Решение задачи означает: определение условий безопасного взаимодействия с веществом и источником излучения (разработка нормативных документов), создание эффективных средств защиты (как технических, так и медицинских - антидоты, радиопротекторы), разработка информативных методов оценки функционального состояния организма подвергшегося действию токсиканта или излучения

Токсиколо́гия коммуна́льная — раздел токсикологии, изучающий токсичные вещества, действующие на человека в условиях населенных мест, и разрабатывающий соответствующие гигиенические нормативы и профилактические мероприятия.

Токсиколо́гия лека́рственная — раздел токсикологии, изучающий механизмы токсического действия лекарственных веществ и разрабатывающий методы его предупреждения и лечения осложнений.

Токсиколо́гия пищева́я — раздел токсикологии, изучающий пищевые отравления и разрабатывающий меры их профилактики.

Токсиколо́гия промы́шленная — раздел токсикологии, изучающий вредные вещества, являющиеся исходными, промежуточными, конечными или побочными продуктами промышленного производства, и разрабатывающий соответствующие гигиенические нормативы, профилактические и лечебные мероприятия.

Токсиколо́гия радиацио́нная (син. радиотоксикология) — раздел токсикологии, изучающий лучевые поражения, возникающие при попадании радиоактивных веществ внутрь организма.

Токсиколо́гия санита́рная — раздел токсикологии, разрабатывающий меры профилактики вредного действия на организм человека химических веществ, встречающихся в окружающей среде, в т.ч. в продуктах питания.

Токсиколо́гия сельскохозя́йственная — раздел токсикологии, изучающий вредные вещества, применяемые в сельском хозяйстве (пестициды и др.), и разрабатывающий соответствующие гигиенические нормативы, профилактические и лечебные мероприятия.

Токсиколо́гия суде́бная — раздел судебной медицины и токсикологии, изучающий отравления применительно к задачам судебно-медицинской экспертизы.

Токсиколо́гия авиацио́нно-косми́ческая — раздел токсикологии, изучающий влияние на организм вредных химических веществ, загрязняющих атмосферу кабин летательных аппаратов, и разрабатывающий соответствующие гигиенические нормативы и профилактические мероприятия.

В токсикологии используются методы экспериментальной патологии, фармакологии, а также специальные методы токсикологического исследования (например, т. н. затравочной техники, токсикометрии и т.д.). Токсикология связана с судебной медициной, гигиеной труда, клиникой профессиональных болезней, радиологией и другими разделами медицины. Советской токсикологии принадлежит приоритет в разработке принципов и критериев оценки биологического действия химических загрязнений внешней среды, на основе которых создана система предельно-допустимых концентраций вредных веществ и методов токсикологической стандартизации сырья и продуктов.