Воздействие на организм человека вредных веществ
В настоящее время известно свыше 7 млн. химических веществ и соединений, из которых свыше 60 тыс. находят широкое применение в деятельности человека. На международных рынках ежегодно появляется 500 – 1000 новых химических соединений и смесей.
Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья. Химические вещества в зависимости от их практического использования классифицируются:
· Промышленные яды, используемые в производстве - органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин).
· Ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве – пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос).
· Лекарственные средства.
· Бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, гигиены, косметика и т.д.
· Биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах, у животных и насекомых.
· Отравляющие вещества (ОВ).
Вредныевеществаподразделяются:
· Токсические – вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы (ЦНС, кроветворения, вызывающие заболевания печени, почек).
· Раздражающие – вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, лёгких, кожных покровов.
· Сенсибилизирующие – действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки и др.).
· Мутагенные – приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, РВ и др.).
· Канцерогенные – вызывающие злокачественные новообразования (циклические амины, ароматические углеводороды, хром, никель и др.).
· Влияющие на репродуктивную функцию – ртуть, свинец, стирол, РВ и др.
Эта классификация не учитывает агрегатного состояния вещества, тогда как многие аэрозоли, не обладающие выраженной токсичностью, оказывают фиброгенное действие на организм. К ним относятся угольно-породные аэрозоли, аэрозоли кокса, саж, алмазов, аэрозоли животного и растительного происхождения, силикатосодержащие пыли, кремнийсодержащие пыли. Попадая в органы дыхания, вещества этой группы вызывают рубцевание (фиброз) лёгких.
Некоторые аэрозоли кроме фиброгенного эффекта оказывают общетоксическое воздействие (ДДТ, триоксид хрома, свинца, бериллия, мышьяка и др.). При попадании их в органы дыхания, помимо местных изменений, в верхних дыхательных путях развивается острое или хроническое отравление.
Ядовитые свойства могут проявлять все вещества, даже такие, как поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении. Однако к ядам принято относить лишь те, которые своё вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.
В организм токсичные вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожу. Однако основным путём поступления являются лёгкие.
Основными источниками загрязнения воздуха производственных помещений могут являться сырье, компоненты и готовая продукция. Заболевания, возникающие при воздействии этих веществ, называются профессиональными отравлениями (интоксикациями).
Преобладающее большинство профессиональных отравлений связано с ингаляционным проникновением в организм вредных веществ, являющимся наиболее опасным, так как большая всасывающая поверхность легочных альвеол, усиленно омываемых кровью, обусловливает очень быстрое и проникновение ядов к важнейшим жизненным центрам.
В производственных условиях поступление токсичных веществ через желудочно-кишечный тракт наблюдается довольно редко. Это происходит из-за нарушения правил личной гигиены, частичного заглатывания паров и пыли, проникающих через дыхательные пути, и несоблюдения правил техники безопасности при работе в химических лабораториях.
Вещества, хорошо растворимые в жирах и липоидах, могут проникать в кровь через неповрежденную кожу. Сильное отравление вызывают вещества, обладающие повышенной токсичностью, малой летучестью, быстрой растворимостью в крови. К таким веществам можно отнести, например, нитро- и амино- продукты ароматических углеводородов, тетраэтилсвинец, метиловый спирт и др.
Токсические вещества в организме распределяются не одинаково, некоторые из них способны к накоплению в определенных тканях. Свинец накапливается в основном в костях, марганец – в печени, ртуть – в почках и толстых кишках, естественно, нарушается функция этих органов.
Выделение токсичных веществ из организма нередко происходит тем же путем, что и поступление. Пары и газы частично или полностью удаляются через легкие, значительное количество ядов выделяется через почки. Определенную роль для выделения ядов из организма играют кожные покровы (сальные и потовые железы).
Выделение некоторых токсичных веществ возможно в составе женского молока (свинец, ртуть, алкоголь), что создает опасность отравления грудных детей. Поэтому беременных женщин и кормящих матерей следует временно отстранить от производственных операций, где выделяются токсические вещества.
Бытовые отравления чаще всего возникают при попадании яда в желудочно-кишечный тракт. Возможны острые отравления и заболевания при попадании яда непосредственно в кровь, например, при укусах змей, насекомых, при инъекциях лекарственных веществ.
Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества подразделяются:
· Чрезвычайно токсичные;
· Высокотоксичные;
· Умеренно токсичные;
· Малотоксичные.
Эффект токсического действия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физических свойств, длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами (кровью, ферментами). Кроме того, эффект зависит от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, путей поступления и выведения, распределения в организме, а также метеоусловий и других сопутствующих факторов окружающей среды. Установлено, что некоторые физиологические состояния у женщин могут повышать чувствительность их организма к влиянию ряда ядов (бензол, свинец, ртуть). Кожа женщин имеет слабую сопротивляемость к воздействию раздражающих веществ, а также имеет большую проницаемость жирорастворимых токсических соединений.
Условия среды могут либо усиливать, либо ослаблять действие. Так, при высокой температуре воздуха опасность отравления повышается; отравления амидо- и нитросоединением бензола, например, летом бывает чаще, чем зимой. Высокая температура влияет и на летучесть газа, скорость испарения и т.д. Установлено, что влажность воздуха усиливает токсичность ядов (соляная кислота, фтористый водород).
Опасность вредных веществ во многом определяется их химической структурой и физико-химическими свойствами. Яды наряду с общей, обладают избирательной токсичностью, т.е. они представляют наибольшую опасность для определённого органа или системы организма.
По избирательной токсичности выделяют яды:
· Сердечные - лекарственные препараты, растительные яды, солиметаллов (бария, калия, кобальта, кадмия).
· Нервные, вызывающие нарушения преимущественно психической активности - угарный газ, алкоголь, наркотики, снотворные лекарственные препараты.
· Печёночные - ядовитые грибы, фенолы, альдегиды.
· Почечные –соединения тяжёлых металлов, этиленгликоль, щавелевая кислота.
· Кровяные –анилин и его производные, нитраты, мышьяковистый водород.
· Лёгочные –оксиды азота, озон, фосген.
По характеру развития и длительности течения различают две основные формы профессиональных отравлений – острые и хронические интоксикации.
Острая интоксикация наступает, как правило, внезапно после кратковременного воздействия высоких концентраций яда и выражается бурными клиническими симптомами. В производственных условиях острые отравления чаще всего бывают групповыми и связаны с авариями, неисправностями аппаратуры, грубыми нарушениями безопасности труда или с введением в технологию новых материалов с малоизученной токсичностью.
Острые отравления характеризуются кратковременностью действия токсичных веществ, не более чем в течение одной смены; поступлением в организм в относительно больших количествах – при высоких концентрациях в воздухе; ошибочном приёме внутрь, сильном загрязнении кожных покровов.
Хронические интоксикации вызваны поступлением в организм незначительных количеств яда и связаны с развитием патологических явлений при условии длительного воздействия, иногда и годами. Отравления развиваются вследствие накопления массы вредного вещества в организме (материальная кумуляция) или вызываемых ими нарушений (функциональная кумуляция). Хронические отравления органов дыхания могут быть следствием перенесённой однократной или нескольких повторных острых интоксикаций.
При повторном воздействии одного и того же яда может измениться течение отравления и развиться сенсибилизация или привыкание.
Сенсибилизация – состояние организма, при котором повторное воздействие вещества вызывает больший эффект, чем предыдущее (аллергены – формальдегиды, лаки, растворители).
Привыкание – состояние организма, при котором повторное воздействие вещества вызывает ослабляющий эффект, т.е. в организме формируется ответная приспособительная реакция (алкоголь, наркотики).
Существуют адаптогены (витамины, женьшень, элеутерококк), способные уменьшить реакцию организма на воздействие вредных веществ и увеличить его устойчивость ко многим факторам окружающей среды, в том числе химическим.
Помимо специфических отправлений, токсичное воздействие вредных химических веществ может способствовать общему ослаблению организма, в частности снижению сопротивляемости к инфекционному началу. Например, известна зависимость между развитием гриппа, ангины, пневмонии и наличием в организме таких токсичных веществ, как свинец, сероводород, бензол и др.
Отравление раздражающими газами может резко обострить латентный туберкулез.
Развитие отравления и степень воздействия яда зависят от особенностей физиологического состояния организма. Физическое напряжение, сопровождающее трудовую деятельность, неизбежно повышает минутный объем сердца и дыхания, вызывает определенные сдвиги в обмене веществ и увеличивает потребность в кислороде, что сдерживает развитие интоксикации.