Классификация химических веществ по характеру воздействия на организм человека

В последние десятилетия на основании сведений о связи структуры и физико-химических свойств с биологическим действием многих групп химических соединений сформировался научный подход к прогнозу общего характера их действия, величины опасных доз и концентраций. Однако следует отметить, что нормирование химических соединений по параметрам токсичности не всегда обеспечивает безопасность при контакте с ними.

Это стало очевидным уже в конце 60-х годов, когда накопилось много данных о сенсибилизирующем, а также канцерогенном, мутагенном, эмбриотоксическом действии многих химических веществ. Дело в том, что, по существующим представлениям, пороговые дозы, вызывающие эти эффекты, нередко меньше пороговых (минимально действующих) доз ядовитых соединений. Очевидно, в этом основная причина того, что в настоящее время наблюдаются поражения, которые относят к химическим аллергозам, развившимся вследствие загрязнения биосферы ранее разрешенными к применению веществами.

Следовательно, отдаленные патологические последствия и неожиданные реакции организма на химическое воздействие должны наряду со степенью токсичности обязательно учитываться при оценке опасности вещества. К критериям опасности химических соединений надо еще отнести их свойство накапливаться (кумулировать) в организме человека, а также способность к трансформации в биологических средах в более вредные вещества по сравнению с исходными. Отсюда и стремление проводить токсикологическую паспортизацию новых веществ с обязательной оценкой названных патогенных эффектов. Естественно также, что по мере получения дополнительных сведений о "старых" химически опасных веществах параметры их вредности подлежат пересмотру.

Согласно ГОСТ 12.01.007-76, все вредные вещества по степени опасности разделены на 4 класса (табл. 4.2):

I - чрезвычайно опасные;

II - высокоопасные;

III - умеренно опасные;

IV - малоопасные.

Показатель	Класс опасности
	I	II	III	IV
Предельно допустимая концентрация веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3	<0,1	0,1...1,0	1,1..10	>10
Среднесмертельная доза, мг/кп
при введении в желудок	<15	15...150	151...5000	>5000
при нанесении на кожу	<100	100...500	501...2500	>2500
Среднесмертельная концентрация в воздухе, мг/м3	<500	500...5000	5001...50000	>50000
Коэффициент возможного инга­ляционного отравления	>300	300...30	29...3	<3
Зона острого действия	<6	6... 18	18.1...54	>54
Зона хронического действия	>10	10...5	4,9...2,5	<2,5
Пороговая концентрация, мг/л: острого действия хронического действия	<0,01 >10	0,01...0,1 10...5	0,11...1,0 4,9...2,5	>1,0 <2,5

Показатели, оценивающие токсическое действие веществ по их абсолютным количествам, вызывающим определенный биологический эффект, рассматривались раннее.

Помимо этих характеристик, в таблице присутствуют еще несколько форм выражения эффективной токсичности, дающие возможность сравнивать отдельные вещества между собой:

1. коэффициент возможного ингаляционного отравления (КВИО) - отношение максимально достижимой концентрации вредного вещества в воздухе при 20 °С к средней смертельной концентрации вещества для мышей при двухчасовом воздействии;
2. зона острого действия Zac - отношение среднесмертельной концентрации вещества к минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей изменение биологических показателей на уровне целостного организма, выходящее за пределы приспособительных физиологических реакций;
3. зона хронического действия Zcn - отношение минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей изменение биологических показателей на уровне всего организма, выходящее за пределы приспособительных физиологических реакций, к минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей вредное действие в хроническом эксперименте по четыре часа пять раз в неделю на протяжении не менее четырех месяцев.

Изолированное действие вредных веществ в химической промышленности встречается редко, обычно работающие подвергаются одновременному воздействию нескольких веществ, т. е. имеет место комбинированное действие

Различают несколько видов комбинированного (совместного) действия вредных веществ:

1. синергизм - одно вещество усиливает (потенцирует) действие другого вещества; потенцирование происходит вследствие подавления одним ядом ферментативной деятельности систем, ответственных за метаболизм другого яда; явление потенцирования возможно только в случае острого действия;
2. аддитивность (суммирующее действие); в большинстве случаев производственные яды, обладающие идентичным воздействием на организм, в сочетании действуют именно по этому типу;
3. антагонизм - одно вещество ослабляет действие другого; ослабление токсического действия является следствием химического, физического или физиологического взаимодействия ядов как во внешней среде, так и в организме.

В случае однонаправленного действия, когда компоненты смеси действуют на одни и те же системы в организме, одновременно или последовательно (например, наркотический эффект смеси углеводородов), их суммарный эффект отвечает выражению

, (4.1)

где Сi - концентрация i-го вещества в воздухе рабочей зоны; ПДКi - соответствующая нормированная величина.

В случае неоднонаправленного действия, когда компоненты смеси действуют на разные системы организма и их токсические эффекты не зависят один от другого (например, пары бензола и раздражающие газы), суммарный эффект такой смеси равен совокупному действию независимых токсикантов.

Уместно отметить, что предельно допустимые концентрации многих химически опасных веществ для производственных помещений в десятки и сотни раз превосходят среднесуточные и максимальные разовые дозы для атмосферного воздуха населенных мест.

Следует также иметь в виду, что присутствие ряда токсичных веществ в воздушной среде может стать источником не только прямой, но и опосредованной химической опасности. Их первичное повреждающее воздействие на растительный и животный мир и загрязнение ими гидросферы неизбежно сказываются затем на состоянии внутренней среды организма человека, являющегося частью биосферы.