Промышленные яды

Антропогенное воздействие на экосистемы и человека во многих отношениях стало определяющим. В настоящее время из шести миллионов открытых наукой химических веществ достаточно широко используется около 60 000 химических соединений, к которым ежегодно прибавляется около 1000 новых веществ. Промышленные яды в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в условиях производства и при поступлении в организм вызывают нарушение его жизнедеятельности. Технологические процессы, основанные на использовании химических веществ, находят применение практически во всех основных отраслях промышленности (металлургии и машиностроении, нефте- и газодобыче, нефтехимии, авиа- и судостроении, радиоэлектронике, агропроизводстве и др.).

К промышленным ядам можно отнести две большие группы: неорганические вещества (галоиды, соединения серы, соединения азота, фосфор и его соединения, мышьяк и его соединения, соединения углерода, цианистые соединения, тяжелые металлы) и органические вещества (углеводороды ароматического ряда, хлорпроизводные и нитроаминопроизводные, углеводороды жирного ряда, хлорированные углеводороды жирного ряда, спирты жирного ряда, простые эфиры, альдегиды, кетоны, сложные эфиры кислот, гетероциклические соединения, терпены).

Широкое использование в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства полимерных, синтетических и природных соединений и сложных продуктов, обладающих свойствами аллергенов, а также расширение производств микробиологической промышленности по изготовлению различных биологически активных препаратов и продуктов привело к значительному увеличению контингента рабочих, имеющих профессиональный контакт с аллергенами. Одной из актуальнейших санитарно-гигиенических проблем является загрязнение производственной и жилой среды обитания биологически активными полихлорированными ароматическими соединениями (диоксины), которые обладают высокой устойчивостью в окружающей среде и токсичностью.

Характеристика промышленных ядов. В системе комплексных профилактических мер, направленных на предупреждение вредного воздействия химических веществ на работающих, важная роль принадлежит промышленной токсикологии, изучающей действие на организм промышленных ядов, с целью создания безвредных и безопасных условий труда.

Основными задачами промышленной токсикологии, сформулированными в конце двадцатых годов прошедшего века Н.С.Правдиным, являются:

1) гигиеническое нормирование содержания вредных веществ в объектах производственной среды (путем установления предельно-допустимых концентраций (ПДК) в воздухе рабочей зоны); 2) гигиеническая экспертиза токсических веществ (включает токсикологическую оценку промышленных ядов путем определения смертельных доз и концентраций при различных путях введения, определение кумулятивных свойств и порогов вредного действия, оценки кожно-раздражающего, кожно-резорбтивного и сенсибилизирующего действия, изучение отдаленных эффектов);

3) гигиеническая стандартизация сырья и продуктов (предусматривающей ограничение содержания токсических соединений в промышленном сырье и готовых продуктах, с учетом их вредности и опасности).

Классификация промышленных ядов. В профилактической токсикологии существует несколько классификаций промышленных ядов, основанных на химических свойствах и характере действия, степени токсичности и опасности Рисунок № 20).

Рисунок № 20. Классификация промышленных ядов

Для разработки профилактических и лечебных мероприятий промышленные яды классифицируются, согласно их токсико-биологическим свойствам, на удушающие, раздражающие, наркотические вещества и вещества, действующие на кроветворную систему, паренхиматозные и нервные яды. Существует также классификация промышленных ядов по их взаимодействию с ферментными системами, а по специфическому токсическому действию различают аллергены, тератогены, мутагены, канцерогены.

Химические вещества, обладающие в экспериментальных условиях канцерогенным и коканцерогенным действием, классифицируются на три класса: с высокой, средней и низкой канцерогенной активностью. Химические вещества по степени канцерогенной активности для человека, согласно Международного агентства по изучению рака (МАИР, 1982 г.), делятся на вещества с доказанной канцерогенностью для человека и вещества с вероятной канцерогенностью для человека. Существует также классификация канцерогенных соединений по химической структуре.

Влияние промышленных ядов на организм. Физико-химические свойства промышленных ядов во много определяют их поступление, распределение и характер выведения из организма. При этом особенности распределения химических веществ зависят от ряда закономерностей. Промышленные органические яды, являясь неэлектролитами, очень хорошо разносятся кровью в различные органы и ткани, а многие неорганические яды, и в частности, металлы депонируются в них.

Промышленные яды, поступившие в организм, подвергаются различным химическим превращениям, в результате которых в большинстве случаев образуются менее токсичные продукты, легко выводимые из организма. В то же время, некоторые вредные вещества плохо поддаются биотрансформации и метаболизму, вследствие чего количество их в тканях не меняется, а в ряде случаев, при хроническом поступлении - возрастает. Основными биохимическими реакциями метаболизма являются окисление, восстановление, гидролитическое расщепление, образование парных соединений с теми или иными биосубстратами, а также дезаминирование, метилирование и ацетилирование (Рисунок № 21).

Рисунок № 21. Особенности поступления и биотрансформации промышленных ядов в организме

Токсическое действие промышленных ядов чрезвычайно многообразно, однако установлен ряд общих закономерностей в отношении путей поступления их в организм, всасывания, распределения и превращения в организме, выделения из него, характера действия промышленных ядов в связи с их химической структурой и физическими свойствами.

Основным и наиболее опасным путем поступления химических веществ в организм является ингаляционный путь. Учитывая большую поверхность легочных альвеол (90-100 м ) создаются благоприятные условия для проникновения газов, паров и пыли в кровь. Опасность отравления при вдыхании газов, паров, аэрозолей, а также паро-газо-аэрозольных смесей зависит от степени их растворимости в воде и жирах, что в свою очередь определяется химической структурой яда. С увеличением объема легочного дыхания и скорости кровотока, сорбция яда происходит быстрее, поэтому при выполнении физической работы или пребывании в условиях высокой температуры воздуха, когда объем дыхания и скорость кровотока резко увеличиваются, отравление может наступить быстрее.

В производственных условиях поступление вредных веществ в организм через желудочно-кишечный тракт наблюдается сравнительно редко. В полость рта яды чаще всего попадают с загрязненных рук. Возможно также заглатывание ядовитых веществ из воздуха при задержке их на слизистых оболочках носоглотки и полости рта. В желудочно-кишечном тракте всасывание ядов происходит главным образом в тонких кишках и лишь в незначительной степени - в желудке. Кислая среда желудочного сока, растворимость вредных веществ в липидах, характер потребляемой пищи оказывают существенное влияние на всасывание ядовитых веществ и их поступление в печень.

Количество химических веществ, которое может проникнуть через кожу, находится в прямой зависимости от их растворимости в воде, величины поверхности соприкосновения с кожей и скорости кровотока в ней. Через кожный эпидермис, потовые и сальные железы, волосяные мешочки могут проникать вредные вещества, которые хорошо растворяются в жирах и липидах. Речь идет, прежде всего, о неэлектролитах (углеводороды ароматического и жирного ряда, их производные, металлоорганические соединения); электролиты же, диссоциирующие на ионы, через кожу не проникают.

Попавшие в организм вредные вещества выделяются через легкие, почки, желудочно-кишечный тракт и кожу. Биологический период полувыведения (время, необходимое для уменьшения в организме или в отдельных органах концентраций вещества на 50%) имеет временную зависимость, так как наибольшая скорость выведения вредных веществ наблюдается в первые дни отравления с последующим замедлением элиминации ядов из организма.

Патологические процессы, развивающиеся при воздействии промышленных ядов, бывают крайне вариабельными и отличаются глубиной их нарушения, которые, в свою очередь, обусловлены не только концентрацией (дозой) поступившего вредного вещества, временем действия и периодом выведения из организма, но и индивидуальной, возрастной и половой чувствительностью.

Многие яды, помимо общетоксического действия, обладают выраженным специфическим влиянием на те или иные ферментативные системы организма, блокируют синтез нуклеиновых кислот и белка, повреждают структурную целостность мембранных образований клетки и внутриклеточных структур, форменные элементы крови.

Изложенные закономерности обменных нарушений сопровождаются функциональными и органическими поражениями различных органов и систем. Для действия некоторых промышленных ядов характерно избирательное поражение центральной и периферической нервной системы, проявляющееся нейроинтоксикациями и нейротоксикозами. Преимущественное поражение органов дыхания, возникающее при остром ингаляционном воздействии, приводит к развитию ряда клинических синдромов (острый токсический ларингофаринготрахеит, острый токсический бронхит и бронхиолит, острый токсический отек легких, острая токсическая пневмония).

При воздействии гепатотропных ядов клиническая картина интоксикации характеризуется развитием холестаза и токсического гепатита. Поражение мочевыделительной системы сопровождается вовлечением в патологический процесс почек и развитием токсической нефропатии. Длительный контакт с некоторыми промышленными ядами и, в частности, ароматическими аминосоединениями может привести к развитию доброкачественных и злокачественных опухолей мочевыводящих путей.