3 Лекция
Исследования на людях – добровольцах проводится в конце экспериментов с животными, т.е. когда токсичность вещества выявлена. При определении порога запаха используют следующую шкалу оценок ( в баллах).
0-запах отсутствует
1-очень слабый, но улавливаемый запах
2- слабый, но легко заметный запах
3- легко заметный запах умеренной силы
4- сильный запах
5- очень сильный запах
Длительность разового эксперимента при определении порога запаха обычно равна 1 минуте. Аналогичным образом устанавливаются пороговые значения концентраций химических соединений, влияющих на запах и привкус воды. Оценка привкуса воды также ведется по 5тибальной системе. Под комбинированным действием понимается действие нескольких веществ при их совместном поступлении в организм одним и тем же путем. Комплексное действие – это воздействие на организм одного и того же вещества, поступающего различными путями. Для оценки комбинированного действия рассмотрим 3 случая:
1 однородное совместное действие
2 независимое совместное действие
3 синергизм
При однородном совместном действии компоненты воздействуют на одну и ту же систему рецепторов таким образом, что один компонент может быть заменен другим без изменения токсичности смеси.
При синергизме возникает суммироание эффекта или аддитивность. Если комбинированное воздействие равно сумме эффектов двух изолированных веществ, его следует называть аддитивным.
С учетом синергизма (явления усиления токсичности одного вещества другим) при нормировании используют правило суммации, согласно которому сумма концентраций, находящихся в воздухе вредных веществ, выраженная в % от норматива для каждого в отдельности не должна превышать 100 %.
Действие промышленных токсикантов на организм может проявляться в изменениях нервной системы, органов дыхания, сердечно- сосудистой системы, крови, органов пищеварения, эндокринной системы, костной системы и кожи.
Практически любое токсическое воздействие сопровождается в той или иной степени изменением функций центральной нервной системы и его высшего отдела коры головного мозга.
Острое расстройство мозговой деятельности, возникающее при легких интоксикациях проходят довольно быстро. Однако, при длительности и силе воздействия функциональные изменения могут приобрести стойкий характер.
Поступление вредных веществ в организм человека, их распределение в организме и выделение.
Вредные вещества поступают в организм человека, чаще всего через дыхательные пути, затем через желудно- кишечный тракт, через кожу, через кровь.
Всасывание вредных соединений через дыхательную систему относится к наиболее быстрому пути поступления в организм в организм, что объясняется большим количеством легочных альвиол, т. е. их удельной поверхностью и непрерывным током крови по легочным капиллярам. Процесс всасывания летучих соединений, находящихся в паро- и газо- образном состоянии частично происходит уже в верхних дыхательных путях и в трахее.
Предельно содержание вещества в крови зависит от его физико-химических свойств, из которых наибольшее значение имеет коэффициет растворимости.
Поступление аэрозолей через органы дыхания имеют несколько особенностей: при дыхании некоторая доля частиц задерживается по ходу дыхательных путей.
Пр. частицы с размером более 10 мкм полностью осаждается в носоглотке. Частицы с размерами менее 10 мкм осаждаются в альвиолах легких.
На всасывание вредных веществ из желудка оказывается влияние наличие желудочного сока. Это влияние может быть и положительным и отрицательным, что зависит от pH. При всасывании вредного вещества из желудка металлы могут менять свою форму, т. е. переходить из двух валентного в трехвалентное состояние, а нерастворимые соли в более растворимые.
Всасывание металлов главным образом происходит в тонком кишечнике, причем щелочные металлы поглощается более быстро, чем щелочноземельные (20-60 %). Существует 3 пути возможного проникновения вредных веществ через кожу:
через эпидермис (верхняя оболочка)
через волосяные фолликулы
через протоки сальных желез
Одни вещества, обычно инертные, накапливаются во всех органах и тканях, а другие – преимущественно в каких – то одних.
Пр. металлы имеют тенденцию накапливаться в тех же тканях, где они нормально содержатся как микроэлементы.
Также металлы будут накапливаться в органах с интенсивным обменом веществ (печень, почки).
Металлы способны образовывать с Ca, P и накапливаются преимущественно в костях.
Трансформация токсикантов в организме происходит по пути окисления и восстановления. Кроме поступления и распределения веществ в организме имеются механизмы выделения этих веществ. Большинство летучих вредных веществ выделяется из организма с выдыхаемым воздухом в неизменном виде. Выделение начинается сразу же после прекращения поступления вредного вещества.
Чем меньше коэффициент растворимости в воде, тем быстрее происходит выделение той части вещества, которая находилось в крови.
Через легкие могут выделяься также летучие вторичные вещества, наприер, углекислота. Выделение вредных веществ через почки происходит двумя путями: 1. пассивная фильтрация, 2. активный транспорт. Чаще пассивная фильтрация.
Через почки быстрее всего выделяются металлы. Прежде всего щелочные. Выделение вредных веществ через желудочно-кишечный тракт, начинается во рту со слюной.
Анализы позволяют обнаружить в составе слюны тяжелые металлы, которые при проглатывании слюны могут возвращаться в желудок. Выделение через желудочно-кишечный тракт металлов происходит интенсивнее, чем органических веществ.
Зависимость токсичного действия органических соединений от их состава, строения и свойств.
Химическая активность вещества зависит от его состава и строения и в некоторой степени от физико-химических свойств.
Биологическая активность зависит от химической активности и физико-химических свойств.
Рассмотрим типичные случаи зависимости токсического действия органических соединений от их состава, строения и свойств.
1 закономерность – разветвление цели углеродных атомов органического соединения ослабляет не специфическое действие на живой организм (общее угнетение функций).
Эта зависимость получила название – правило разветвленных цепей, в соответствии с которым, соединение с нормальной углеродной цепью обладают большим токсическим эффектом по сравнению со своими разветвленными изомерами.
Пр. нормальный пропиловый и бутиловый спирты – более сильные наркотики, чем соответствующие изопропиловый и изобутиловый.
Октан- сильнее изооктана.Кроме того, установлено, что у циклических углеводородов соединения, обладающие одной длинной боковой цепью оказываются более токсичными, чем их изомеры, обладающие двумя или несколькими боковыми цепочками.
2 замечание- замыкание цепи углеродных атомов приводит к увеличению силы действия углеводородов при ингаляционном поступлении.
Пр.: пары циклопропана, пары циклогексана действуют сильнее, чем пары пропана, гексана и т.д.
Переход от полиметиленового кольца к ароматическому приводит к усилению неспецифического действия при ингаляционном поступлении.
Пр.: пары бензола и толуола действуют сильнее, чем пары циклогексана и метилциклогексана.