3.Промышленная токсикология

3.1.Общие сведения о промышленных ядах

Всовременной промышленности находят применение более 50 тысяч химических соединений, большинство из которых синтезировано человеком и не встречается в природе. Многие из них обладают токсичными свойствами. Область токсикологии, изучающая действие на человека вредных веществ, встречающихся в производственных условиях, называется промышленной токсикологией.

Потенциально токсичные химические вещества, которые производятся и используются на предприятиях, называют промышленными ядами. Попадая в организм работающих в относительно небольших количествах, они вызывают различные нарушения, результатом чего являются патологические процессы в организме. Такими веществами могут быть исходные, промежуточные и конечные продукты химической промышленности. Подобные вещества могут образовываться и при некоторых процессах, связанных с переработкой нефти, каменного угля, газо- и электросваркой, взрывными работами и т.п. Кроме того, к промышленным ядам можно отнести продукты неполного сгорания топлива, пестициды,

радиоактивные отходы. Опасность использования синтетических промышленных соединений заключается в том, что структура их может не соответствовать ни одному ферментному механизму и, следовательно, они не могут быть обезврежены в организме.

Основные пути поступления в организм промышленных ядов - органы дыхания и кожа, значительно реже - желудочно-кишечный тракт. Через органы дыхания проникают в основном токсичные

вещества, находящиеся в газо- и парообразном состоянии, а также в виде пыли и аэрозоля. Дыхательные пути с их огромной (свыше 90 м2)

всасывающей поверхностью и незначительной толщиной альвеолярных мембран создают благоприятные условия для проникновения газообразных химических веществ в кровь. Опасность отравления

пылеобразными веществами при вдыхании зависит от степени их растворимости и дисперсности. Растворимость вещества в жидких средах организма может отличаться от его растворимости в воде.

27

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Токсичные вещества, хорошо растворяющиеся в липидах, легко проникают в организм через неповрежденную кожу. К таким веществам относятся органические растворители, эфиры, тетраэтилсвинец, хлор- и фосфорорганические инсектофунгициды.

Распределение в организме, превращение и выделение веществ зависят от их физических и химических свойств. Для многих ядов характерно неравномерное распределение в органах и тканях.

Избирательное накопление ядов в определенных органах можно объяснить сходством химической структуры яда и биологических веществ, содержащихся в данном органе, а также участием яда в биохимических процессах. Некоторые токсичные вещества (ртуть, свинец, марганец, мышьяк, фосфор, фтор) обладают способностью длительное время задерживаться в тканях организма, образуя депо. При депонировании обычно не наблюдается нейтрализации яда, однако

концентрация его в циркулирующей крови значительно уменьшается и поэтому снижается токсическое действие.

3.2. Классификация производственных отравлений

Отравления на производстве могут возникать внезапно либо в течение некоторого времени после того, как работающий начал контактировать с химическими веществами. Поэтому различают следующие виды интоксикаций:

•острые отравления развиваются вследствие однократного поступления в организм больших количеств токсичных веществ. При

этом клинические симптомы возникают сразу или через короткий промежуток времени после проникновения яда;

•подострые отравления, как и острые, возникают при однократном поступлении яда в организм, но в меньших количествах, и характеризуются менее выраженными расстройствами;

•хронические отравления развиваются медленно вследствие продолжительного поступления в организм небольших количеств токсичных веществ или в результате повторных острых интоксикаций, а также при материальной и функциональной кумуляции яда (накоплении

ворганизме самого яда или “накоплении” вызываемых им функциональных эффектов).

Не все промышленные яды вызывают острые отравления. Тяжелые металлы - свинец, ртуть, марганец, кадмий - являются причиной

28

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

преимущественно хронического отравления, а синильная кислота - только острого. Ряд веществ может вызывать и хроническое, и острое отравления - это нитро- и аминопроизводные бензола, некоторые органические вещества. В производственных условиях острые

интоксикации могут возникать вследствие одновременного воздействия двух или более токсичных веществ и сочетаться с травмами.

Токсическое действие промышленных ядов может изменяться в зависимости от наличия сопутствующих неблагоприятных факторов и характера производственных процессов (метеорологические условия, физическое напряжение).

3.3. Характер воздействия промышленных ядов

По токсическому эффекту воздействия на организм человека промышленные химические вещества разделяют на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные и тератогенные.

Общетоксические химические вещества (углеводороды, спирты,

анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода) вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, нарушают структуру ферментов, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином.

Раздражающие вещества (хлор, аммиак, диоксид серы, туманы кислот, оксиды азота) воздействуют на слизистые оболочки, верхние и глубокие дыхательные пути.

Сенсибилизирующие вещества (органические азокрасители,

диметиламиноазобензол и др.) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.

Канцерогенные вещества (бензапирен, асбест,

нитроазосоединения, ароматические амины) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний. Этот процесс может быть отдален от момента воздействия вещества на годы и даже десятилетия. Некоторые канцерогены - прямые - активны как таковые и вступают во взаимодействие с клеточными образованиями, вызывая биохимические повреждения (алкилирование и другие превращения белков и нуклеиновых кислот), косвенные канцерогены активируются

29

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

метаболическими превращениями, образуя непосредственные канцерогены.

Мутагенные вещества (этиленамин, окись этилена, хлорированные углеводороды, соединения свинца и ртути) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки (гаметы).

Воздействие мутагенных веществ на соматические клетки вызывает изменения в генотипе человека, контактирующего с этими веществами.

Они обнаруживаются в отдаленном периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, повышении общей заболеваемости, злокачественных новообразованиях. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующих поколениях, иногда в очень отдаленные сроки.

Тератогенные вещества (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах) влияют на репродуктивную функцию организма человека, вызывают

возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормальной структуры органов и систем у потомства, влияют на внутриутробное и послеродовое развитие и здоровье ребенка.

3.4. Связь токсичности химических веществ с их физико-химическими свойствами

Физико-химические свойства ядов (агрегатное состояние, дисперсность, летучесть, растворимость в воде и органических растворителях) нередко определяют токсичность веществ, в частности, их способность проникать в организм, распределяться в нем и выделяться. Не меньшее значение имеет и химическая структура веществ. Степень токсичности некоторых соединений может изменяться при изменении их химической структуры (замена одних элементов другими, введение дополнительных групп). При этом наблюдаются следующие закономерности:

•токсическое действие органических соединений увеличивается с увеличением числа атомов углерода в гомологическом ряду (правило Ричардсона), так как увеличивается липофильность молекулы;

•токсическое действие органических веществ уменьшается с разветвлением цепи атомов углерода (правило разветвленных цепей), так как затрудняется окислительный метаболизм;

30

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com