Какой путь поступления вредных веществ в организм человека наиболее аспространен? Пути поступления вредных веществ в организм человека Вредные вещества пути их проникновения
2.4.3. Пути проникновения вредных веществ в организм человека
Токсичные вещества, находящиеся в окружающей среде, могут проникать в организм человека тремя путями: ингаляционным, через дыхательные пути;пероральным, через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ);перкутантным, через неповрежденную кожу.
Абсорбция через дыхательные пути
Абсорбция через дыхательные пути – основной путь поступления вредных веществ в организм человека на производстве. Ингаляционные отравления характеризуются наиболее быстрым поступлением яда в кровь.
Дыхательные пути являются идеальной системой для газообмена с поверхностью до 100 м 2 при глубоком дыхании и сетью капилляров длиной около 2000 км. Их можно разделить на две части:
а) верхние дыхательные пути: носоглотка и трахеобронхиальное дерево;
б) нижняя часть, состоящая из бронхиол, ведущих в воздушные мешки (альвеолы), собранные в дольки.
С точки зрения поглощения в легких наибольший интерес представляют альвеолы. Альвеолярная стенка выстлана альвеолярным эпителием и состоит из внутритканевого каркаса, состоящего из базальных мембран, соединительной ткани и капиллярного эндотелия. Газообмен осуществляется через эту систему, имеющую толщину 0,8 мкм.
Поведение газов и паров внутри дыхательных путей зависит от их растворимости и химической реактивности. Водорастворимые газы легко растворяются в воде, содержащейся в слизистой оболочке верхних дыхательных путей. Менее растворимые газы и пары (например, оксиды азота) достигают альвеол, в которых они абсорбируются и могут реагировать с эпителием, вызывая местные повреждения.
Жирорастворимые газы и пары диффундируют через неповрежденные альвеолярно-капиллярные мембраны. Скорость абсорбции зависит от их растворимости в крови, вентиляции, кровотока и интенсивности обмена веществ. Газообразные вещества, имеющие высокую растворимость в крови, легко поглощаются, а те, у которых низкая растворимость, легко выделяются из легких с выдыхаемым воздухом.
Удержание частичек в дыхательных путях зависит от физических и химических свойств частичек, их размера и формы, а также от анатомических, физиологических и патологических характеристик. Растворимые частички в дыхательных путях растворяются в зоне осаждения. Нерастворимые могут удаляться тремя способами в зависимости от зоны осаждения:
а) с помощью мукоцилиарного покрова как в верхних дыхательных путях, так и в нижней части дыхательных путей;
б) в результате фагоцитоза;
в) путем прохождения непосредственно через альвеолярный эпителий.
Можно установить вполне определенную закономерность сорбции ядов через легкие для двух больших групп химических веществ. Первую группу составляют так называемые нереагирующие пары и газы, к которым относятся пары всех углеводородов ароматического и жирного рядов и их производные. Названы яды нереагирующими вследствие того, что в организме они не изменяются (таких мало) или их превращение происходит медленнее, чем накопление в крови (таких большинство). Вторую группу составляютреагирующие пары и газы. К ним относятся такие яды, как аммиак, сернистый газ, оксиды азота. Эти газы, быстро растворяясь в жидкостях организма, легко вступают в химические реакции или претерпевают другие изменения. Имеются также яды, которые в отношении сорбции их в организме не подчиняются закономерностям, установленным для указанных двух групп веществ.
Нереагирующие пары и газы поступают в кровь на основе закона диффузии, т. е. вследствие разницы парциального давления газов и паров в альвеолярном воздухе и крови.
Вначале насыщение крови газами или парами вследствие большой разницы парциального давления происходит быстро. Затем оно замедляется и, наконец, когда парциальное давление газов или паров в альвеолярном воздухе и крови уравнивается - прекращается (рис. 35).
Рис. 35. Динамика насыщения крови парами бензола и бензина
при вдыхании
*-После удаления пострадавшего из загрязненной атмосферы начинается десорбция газов и паров и удаление их через легкие. Десорбция также происходит на основе законов диффузии.
Установленная закономерность позволяет сделать практический вывод: если при постоянной концентрации паров или газов в воздухе в течение очень короткого времени не наступило острое отравление, в дальнейшем оно не наступит, так как при вдыхании, например, наркотиков, состояние равновесия концентраций в крови и альвеолярном воздухе устанавливается мгновенно. Удаление пострадавшего из загрязненной атмосферы диктуется необходимостью создать возможность десорбции газов и паров.
Из рисунка видно, что, несмотря на одинаковую концентрацию в воздухе паров бензина и бензола, уровень насыщения крови парами бензола значительно выше, а скорость насыщения значительно меньше. Это зависит от растворимости, или, иначе, коэффициента распределения паров бензола и бензина в крови. Коэффициент распределения (К) представляет собой отношение концентрации паров в артериальной крови к концентрации их в альвеолярном воздухе:
К = С крови / С альв. возд. .
Чем меньше коэффициент распределения, тем быстрее, но на более низком уровне, происходит насыщение крови парами.
Коэффициент распределения является для каждого из реагирующих паров (газов) величиной постоянной и характерной. Зная К для любого вещества, можно предусмотреть опасность быстрого и даже смертельного отравления. Пары бензина, например (К = 2,1), при больших концентрациях способны вызвать мгновенное острое или смертельное отравление, а пары ацетона (К = 400) не могут вызвать мгновенного, тем более смертельного, отравления, так как при вдыхании паров ацетона по появляющимся симптомам можно предупредить острое отравление, удалив человека из загрязненной атмосферы.
Использование коэффициента распределения в крови на практике облегчается тем, что коэффициент растворимости, т. е. распределения в воде (коэффициент Оствальда), имеет примерно такой же порядок величин. Если вещества хорошо растворимы в воде, то они хорошо растворимы и в крови.
Иная закономерность присуща сорбции при вдыхании реагирующих газов: при вдыхании этих газов насыщение никогда не наступает (табл. 10).
Таблица 10
Сорбция хлористого водорода при вдыхании его кроликом
|
Время от начала опыта, мин |
Всего поступило НCl, мг |
Сорбировалось |
||||
Сорбция, как видно из таблицы, протекает с постоянной скоростью, и процент сорбированного газа находится в прямой зависимости от объема дыхания. Вследствие этого опасность отравления тем значительнее, чем дольше находится человек в загрязненной атмосфере.
Эта закономерность присуща всем реагирующим газам; различия могут быть лишь в месте сорбции. Некоторые из них, например хлористый водород, аммиак, сернистый газ, хорошо растворимы в воде, сорбируются в верхних дыхательных путях; другие же, например, хлор, оксиды азота, хуже растворяются в воде, проникают в альвеолы и в основном там сорбируются.
Сорбция химических веществ в виде пыли различной дисперсности происходит так же, как и сорбция любой нетоксичной пыли. Опасность отравления при вдыхании пыли зависит от степени ее растворимости. Пыль, хорошо растворимая в воде или жирах, всасывается уже в верхних дыхательных путях и даже в полости носа.
С увеличением объема легочного дыхания и скорости кровотока сорбция происходит быстрее, поэтому при выполнении физической работы или пребывании в условиях высокой температуры, когда объем дыхания и скорость кровотока резко увеличивается, отравление может наступить быстрее.
Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Химические вещества в зависимости от их практического использования классифицируются на:
Промышленные яды, используемые в производстве: например, органические растворители, топливо, красители;
Ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды, инсектициды;
Бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т.д.;
Биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах, у животных и насекомых;
Отравляющие вещества.
Ядовитые свойства могут проявить все вещества, даже такие, как поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении. Однако к ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.
К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в производстве.
В организм промышленные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт (нарушение правил личной гигиены, частичное заглатывание пара или пыли, несоблюдение правил техники безопасности при работе в химических лабораториях) и неповрежденную кожу (вещества, хорошо растворимые в жирах и липоидах. Отравление вызывают вещества, обладающие повышенной токсичностью, малой летучестью, быстрой растворимостью в крови(нитро- и аминопродукты ароматических углеводородов, тетраэтилсвинец, метиловый спирт)). Однако основным путем поступления являются легкие. Помимо острых и хронических профессиональных интоксикаций, промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.
Бытовые отравления чаще всего возникают при попадании яда в желудочно-кишечный тракт (ядохимикатов, бытовых химикатов, лекарственных веществ). Возможны острые отравления и заболевания при попадании яда непосредственно в кровь, например, при укусах змеями, насекомыми, при инъекциях лекарственных веществ.
Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и 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 метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.
Яды, наряду с общей, обладают избирательной токсичностью, т. е. они представляют наибольшую опасность для определенного органа или системы организма. По избирательной токсичности выделяют яды:
Сердечные с преимущественным кардиотоксическим действием; к этой группе относят многие лекарственные препараты, растительные яды, соли металлов (бария, калия, кобальта, кадмия);
Нервные, вызывающие нарушение преимущественно психической активности (угарный газ, фосфорорганические соединения, алкоголь и его суррогаты, наркотики, снотворные лекарственные препараты и др.);
Печеночные, среди которых особо следует выделить хлорированные углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды;
Почечные – соединения тяжелых металлов этиленгликоль, щавелевая кислота;
Кровяные –анилин и его производные, нитриты, мышьяковистый водород;
Легочные – оксиды азота, озон, фосген и др.
Отравления протекают в острой, подострой и хронической формах. Острые отравления чаще бывают групповыми и происходят в результате аварий, поломок оборудования и грубых нарушений требований безопасности труда; они характеризуются кратковременностью действия токсичных веществ не более, чем в течение одной смены; поступлением в организм вредного вещества в относительно больших количествах – при высоких концентрациях в воздухе; ошибочном приеме внутрь; сильном загрязнении кожных покровов. Например, чрезвычайно быстрое отравление может наступить при воздействии паров бензина, сероводорода высоких концентраций и закончиться гибелью от паралича дыхательного центра, если пострадавшего сразу же не вынести на свежий воздух. Оксиды азота вследствие общетоксического действия в тяжелых случаях могут вызвать развитие комы, судороги, резкое падение артериального давления.
Хронические отравления возникают постепенно, при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах. Отравления развиваются вследствие накопления массы вредного вещества в организме (материальной кумуляции) или вызываемых ими нарушений в организме (функциональная кумуляция). Хронические отравления органов дыхания могут быть следствием перенесенной однократной или нескольких повторных острых интоксикаций. К ядам, вызывающим хронические отравления в результате только функциональной кумуляции, относятся хлорированные углеводороды, бензол, бензины и др.
Большинство промышленных ядов вызывают как острые так и хронические отравления. Однако некоторые токсические вещества обычно обуславливают развитие преимущественно хронической фазы отравления (свинец, ртуть, марганец).
Помимо специфических токсическое действие 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 токсических веществ как свинец, сероводород, бензол и др. Отравление раздражающими газами может резко обострить латентный туберкулез и т.д.
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.
Чувствительность к ядам в определенной мере зависит от пола и возраста работающих. Установлено, что некоторые физиологические состояния у женщин могут повышать чувствительность их организма к влиянию ряда ядов (бензол, свинец, ртуть). Бесспорна плохая сопротивляемость женской кожи к воздействию раздражающих веществ, а также большая проницаемость в кожу жирорастворимых токсических соединений.
В настоящее время известно около 7 млн. химических веществ и соединений, из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека. На международном рынке ежегодно появляется 500…1000 новых химических соединений и смесей.
20. Нормирование содержания вредных веществ в воздухе: предельно допустимые, максимально-разовые, среднесуточные концентрации, ОБУВ.
Для ограничения воздействия вредных веществ применяют гигиеническое нормирование их содержания в различных средах. При установлении ПДК в воздухе рабочей зоны или в воздушном бассейне населенных пунктов ориентируются на токсикологический показатель или рефлекторную реакцию организма.
В связи с тем, что требование полного отсутствия промышленных ядов в зоне дыхания работающих часто невыполнимо, особую значимость приобретает гигиеническая регламентация содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005.- 88, СН 2.2.4/2.1.8.548 - 96). Такая регламентация осуществляется в три этапа:
1) обоснование ориентировочно безопасного уровня воздействия (ОБУВ);
2) обоснование ПДК;
3) корректировка ПДК с учетом условий труда работающих и состояния их здоровья.
Ориентировочно безопасный уровень воздействия устанавливается временно, на период, предшествующий проектированию производства. Значение ОБУВ определяется путем расчета по физико-химическим свойствам или путем интерполяций и экстраполяций в гомологических рядах соединений либо по показателям острой токсичности. ОБУВ должны пересматриваться через два года после их утверждения.
ОБУВ не устанавливаются:
– для веществ, опасных в плане развития отдаленных и необратимых эффектов;
– для веществ, подлежащих широкому внедрению в практику.
Для санитарной оценки воздушной среды используются следующие показатели:
ПДКР.З – предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3. Эта концентрация не должна вызывать у работающих при ежедневном вдыхании в пределах 8 ч в течение всего рабочего стажа заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований непосредственно в процессе работы или в отдаленные сроки. Рабочей зоной считается пространство, высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.
До недавнего времени ПДК химических веществ оценивали как максимально разовые. Превышение их даже в течение короткого времени запрещалось. В последнее время для веществ, обладающих кумулятивными свойствами, введена вторая величина – среднесменная концентрация. Это средняя концентрация, полученная путем непрерывного или прерывистого отбора проб воздуха при суммарном времени не менее 75 % продолжительности рабочей смены, или средневзвешенная концентрация в течение смены в зоне дыхания работающих на местах постоянного или временного их пребывания.
Для веществ, обладающих кожно-резорбтивным действием, обосновывается предельно допустимый уровень загрязнения кожи (мг/см2) в соответствии с ГН 2.2.5.563-96.
ПДК для атмосферного воздуха ниже, чем для рабочей зоны. Это объясняется тем, что на предприятии в течение рабочего дня работают практически здоровые люди, а в населенных пунктах круглосуточно находятся не только взрослые, но и дети, пожилые и больные люди, беременные и кормящие женщины.
Максимальная (разовая) концентрация ПДКМР – наиболее высокая из числа 30-минутных концентраций, зарегистрированных в данной точке за определенный период времени.
В основу установления ПДКМР положен принцип предотвращения рефлекторных реакций у человека.
Среднесуточная концентрация ПДКСС – средняя из числа концентраций, выявленных в течение суток или отбираемая непрерывно в течение 24 ч.
В основу определения среднесуточной концентрации положен принцип предотвращения общетоксического действия на организм.
Если порог токсического действия для вещества оказывается менее чувствительным, то решающим в обосновании ПДК является порог рефлекторного действия как наиболее чувствительный. В подобных случаях ПДКМР > ПДКСС. Если же порог рефлекторного действия менее чувствителен, чем порог токсического действия, то принимают ПДКМР = ПДКСС. Для веществ, у которых порог рефлекторного действия отсутствует, устанавливается только ПДКСС.
Нормирование качества воды рек, озер и водохранилищ проводят в соответствии с «Санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения» № 4630–88. При этом рассматриваются водоемы двух категорий: I – хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения, II – рыбохозяйственного назначения.
При нормировании качества воды ПДК устанавливается по лимитирующему признаку вредности ЛПВ. ЛПВ – признак вредного действия вещества, который характеризуется наименьшей пороговой концентрацией.
Основными путями поступления вредных веществ в организм являются дыхательные пути, пищеварительный тракт и кожный покров.
Наибольшее значение имеет поступление их. через органы дыхания. Поступившие в воздух помещений токсические пыли, пары и газы вдыхаются рабочими и проникают в легкие. Через разветвленную поверхность бронхиол и альвеол они всасываются в кровь. Вдыхаемые яды оказывают неблагоприятное действие практически на протяжении всего времени работы в загрязненной атмосфере, а иногда даже и по окончании работы, так как всасывание их еще продолжается. Поступившие через органы дыхания в кровь яды разносятся по всему организму, вследствие чего токсическое их действие может сказываться на самых различных органах и тканях.
Вредные вещества поступают в органы пищеварения при заглатывании токсических пылей, осевших на слизистых оболочках полости рта, либо путем занесения их туда загрязненными руками.
Поступившие в пищеварительный тракт яды на всем его протяжении всасываются через слизистые оболочки в кровь. В основном всасывание происходит в желудке и кишечнике. Поступившие через органы пищеварения яды кровью направляются в печень, где некоторые из них задерживаются и частично обезвреживаются, потому что печень является барьером для поступающих через пищеварительный тракт веществ. Только пройдя через этот барьер, яды поступают в общий кровоток и разносятся им по всему организму.
Токсические вещества, обладающие способностью растворять или растворяться в жирах и липоидах, могут проникать через кожный покров при загрязнении последнего этими веществами, а иногда и при наличии их в воздухе (в меньшей степени). Проникшие через кожный покров яды сразу поступают в общий кровоток и им разносятся по организму.
Поступившие в организм тем или иным путем яды могут относительно равномерно распределяться по всем органам и тканям, оказывая на них токсическое действие. Некоторые же из них скапливаются преимущественно в каких-то одних тканях и органах: в печени, костях и др. Такие места преимущественного скопления токсических веществ называют депоида в организме. Для многих веществ характерны определенные виды тканей и органов, где они, депонируются. Задержка ядов в депо может быть как кратковременной, так и более длительной -- до нескольких дней и недель. Постепенно выходя из депо в общий кровоток, они также могут оказывать определенное, как правило, слабо выраженное токсическое действие. Некоторые необычные явления (прием алкоголя, специфическая пища, болезнь, травма и др.) могут вызвать более быстрое выведение ядов из депо, в результате чего их токсическое действие проявляется более выражено.
Многие технологические процессы предприятий сопровождаются выделением в рабочую зону различных вредных веществ в виде паров, газов, пыли. Это - чистка и крашение одежды, деревообработка, швейное и трикотажное производство, ремонт обуви и др.
Токсичные вещества (яды) , проникая в организм даже в незначительных количествах, вступают в соединение с его тканями и нарушают нормальную жизнедеятельность.
Все это требует разработки эффективных способов снижения вредных выбросов и создание надежных методов защиты человека и природной среды от загрязнений. Для реализации перечисленных задач в первую очередь необходимо иметь представления о количественных составах вредных веществ, степени воздействия их на организм человека, на растительный и животный мир, что позволяет искать эффективные методы защиты. Для достижения поставленных целей в России действует ГОСТ 12.1.007-90 "Вредные и опасные вещества, Классификация" в котором изложены правила безопасности при производстве и хранению вредных веществ. Согласного этого ГОСТа все вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяются на 4 класса опасности.
ПДК — это предельно-допустимая концентрация ВОЯВ в воздухе рабочей зоны (мг/м3), которая при ежедневной работе в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболевания или отклонения в состоянии здоровья работающего.
Значения ПДК (предельно-допустимая консентрация) для ряда наиболее распространенных вредных газообразных веществ, с указанием класса опасности приведены в таблице 1 (извлечение из ГОСТ 12.1.005-88). Отнесение веществ к тому или иному классу опасности осуществляется в зависимости от предельно-допустимой концентрации (ПДК) веществ в воздухе рабочей зоны и средней смертельной концентрации в воздухе.
Вредное вещество - это вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать производственные травмы или профессиональные заболевания.
Средняя смертельная концентрация в воздухе — концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных при 2-4х часовом ингаляционном воздействии.
В ГОСТе 12.1.007-90 приведены также мероприятия, обеспечивающие безопасность труда при работе с вредными веществами.
Основными из них следующие:
1 . выпуск конечных продуктов в не пылящих формах,
2 . применение рациональной планировки цехов,
4 . автоматический контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Под воздействием вредных веществ в организме человека могут происходить различные нарушения в виде острых и хронических отравлений. Характер и последствия отравлений зависит от их физиологической активности (токсичности) и длительности их воздействий.
Острые отравления относятся к несчастным случаям и возникают под воздействием больших доз токсических веществ на протяжении не более одной смены.
Хронические отравления возникают при постоянном поступлении в организм человека небольших количеств токсических веществ и могут привести к заболеваниям. Хронические заболевания вызываются обычно веществами, обладающими свойствами накапливаться в организме (свинец , ).
По результатам воздействия ВОЯВ на организм человека и признакам отравления промышленные яды могут быть:
нервные (тетраэтилсвинец, входящий в состав этилированного бензина, аммиак, анилин , сероводород и др.), которые вызывают расстройство нервной системы, мышечные судорги и паралич;
раздражающие (хлор, аммиак, окислы азота, туманы кислот, ароматические углеводороды), которые поражают верхние дыхательные пути;
яды крови (окислы углерода, ацетилен ) ингибируют ферменты, участвующие в активации кислорода, взаимодействуют с гемоглобином.
прижигающие и раздражающие кожу и слизистые оболочки(неорганические и органические кислоты, щелочи, ангидриды )
разрушающие структуру ферментов (синильная кислота, мышьяк, соли ртути)
печеночные (хлорированные углеводороды. бромбензол, фосфор, селен)
мутагенные (хлорированные углеводороды, окись этилена, этиленамин)
алергенные , вызывающие изменения в реактивной способности организма (алкалоиды , соединения никеля)
канцерогенные (каменноугольная смола, ароматические амины, 3-4 бензаперен и др.).
На степень проявления токсического действия яда большое значение имеет его растворимость в организме человека. (с повышением степени растворимости яда уровень токсикологии его увеличивается). На практике очень часто имеет место одновременное воздействие на работающих нескольких веществ (окиси углерода и сернистого ангидрида; окиси углерода и окислов азота).
В общем случае возможны 3 типа одновременного действия ВОЯВ:
Усиление одним веществом токсического действия другого;
Ослабление одним веществом другого;
Суммирование - когда совместное действие нескольких веществ просто складывается.
В производственных условиях наблюдаются все 3 типа одновременного действия, однако чаще всего имеет место суммарный эффект.
Важное значение для проявления токсического действия ВОЯВ имеют характеристикимикроклимата в производственных помещениях. Так, например, установлено, что высокая температура воздуха повышает опасность отравления некоторыми ядами. В летний период, при высоких температурах окружающей среды повышается уровень токсичности при контакте с нитросоединениями бензола , окисью углерода .
Повышенная влажность воздуха усиливает отравляющее действие соляной кислоты , фосфористого водорода .
Большинство ядов оказывает общее токсическое действие на организм человека в целом. Однако это не исключает направленное воздействие яда на отдельные органы и системы. Так, например, метиловый спирт преимущественно поражает зрительный нерв, а бензол является ядом для кроветворных органов.
В ГОСТ 12.1.005-88 “Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны” приведены данные по ПДК для 700 видов ВОЯВ, указывает класс опасности каждого вещества и его агрегатное состояние (пар, газ, или аэрозоль). В организм человека ВОЯВ могут попадать через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт и через кожный покров.
Поступление ВОЯВ через дыхательные пути - наиболее распространенный и опасный канал, поскольку человек ежеминутно вдыхает около 30 литров воздуха. Огромная поверхность легочных альвеол (90--100м2) и незначительная толщина альвеолярных мембран (0,001--0,004 мм) создают исключительно благоприятные условия для проникновения газообразных и парообразных веществ в кровь. К тому же яд из легких попадает непосредственно в большой круг кровообращения, минуя обезвреживания его в печени.
Путь поступления ВОЯВ через желудочно-кишечный тракт менее опасен, поскольку часть яда, всасывающая через кишечную стенку, попадает вначале в печень, где они задерживаются и частично обезвреживаются. Часть необезвреженного яда выделяется из организма с желчью и с калом.
Путь поступления ВОЯВ через кожу также очень опасен, так как и в этом случае химические вещества поступают прямо в большой круг кровообращения.
Проникшие в организм человека тем или иным путем ВОЯВ подвергаются в нем различного рода превращениям (окислению, восстановлению, гидролитическому расщеплению ), которые чаще всего делают их менее опасными и способствуют их выделению из организма. Основными путями выделения ядов из организма являются легкие, почки, кишечник, кожа, молочная и слюнные железы.
Через легкие выделяются летучие вещества, не изменяющие в организме: бензин, бензол, этиловый эфир, ацетон, сложные эфиры.
Через почки выделяются хорошо растворимые в воде вещества.
Через желудочно-кишечный тракт выделяются все трудно-растворимые вещества, в основном металлы: свинец, ртуть, марганец. Некоторые яды могут выделяться с грудным молоком (свинец, ртуть, мышьяк, бром), что создает опасность отравления вскармливаемых детей.
Существенное значение имеет соотношение между поступлением ВОЯВ в организм и их выделением или превращением. Если выделение или превращение происходит медленнее чем их поступление, то яды могут накапливаться в организме, отрицательно воздействуя на него.
Такими типичными ядами являются тяжелые металлы (свинец, ртуть, фтор, фосфор, мышьяк), которые находятся в организме в пассивном состоянии. Так, например, свинец откладывается в костях, ртуть в почках, марганец в печени.
Под влиянием различных причин (болезнь, травма, алкоголь) яды, находящиеся в организме, могут активизироваться и вновь поступать в кровь и через цикл, описанный выше, повторно разноситься про всему организму, с частичным выводом их из организма. По такой технологии пытались выводить ВОЯВ из организма людей, пострадавших при ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС.
Наряду с газообразными вредными веществами в организм человека могут попадать вещества в виде пыли.
Воздействие пыли на организм человека зависит не только от ее химического состав, но и от дисперсности и формы частиц. При работе в запыленной атмосфере, пыль в основном, тонкодисперсная проникая в альвеолы легких, вызывает различного рода заболевания пневмокониозы .
Нетоксичная пыль обычно оказывает раздражающее воздействие на слизистые оболочки человека, а при попадании в легкие - к возникновению специфических заболеваний. При работе в атмосфере, содержащей пыль диоксида кремния, у работающих развивается одна из тяжелых форм пневмокониоза - силикоз. Особую опасность представляет воздействие на работающих пыль бериллия или его соединений, которые могут вызывать очень тяжелое заболевание - бериллиоз.
В организм химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповреждённую кожу. Однако основным путём поступления являются лёгкие. Помимо острых и хронических профессиональных интоксикаций, промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости. Попадая в органы дыхания, эти вещества вызывают атрофию или гипертрофию слизистой верхних дыхательных путей, а задерживаясь в лёгких, приводят к развитию соединительной ткани в воздухообменной зоне и рубцеванию (фиброз) лёгких. Профессиональные заболевания, связанные с воздействием аэрозолей, пневмоконииозы и пневмосклерозы, хронический пылевой бронхит занимают второе место по частоте среди профессиональных заболеваний в России.
Попадание ядов в желудочно-кишечный тракт возможно при несоблюдении правил личной гигиены: приёме пищи на рабочем месте и курении без предварительного мытья рук. Ядовитые вещества могут всасываться уже из полости рта, поступая сразу в кровь. Вредные вещества могут попадать в организм человека через неповреждённые кожные покровы, причём не только из жидкой среды при контакте с руками, но и в случае высоких концентраций токсических паров и газов в воздухе на рабочих местах. Растворяясь в секрете потовых желез и кожном жире, вещества могут легко поступать в кровь. К ним относятся легко растворимые в воде и жирах углеводороды, ароматические амины, бензол, анилин и др. Повреждение кожи, безусловно, способствует проникновению вредных веществ в организм.
Пути обезвреживания ядов
Пути обезвреживания ядов различны. Первый и главный из них – изменение химической структуры ядов. Так, органические соединения в организме подвергаются чаще всего гидроксилированию, ацетилированию, окислению, восстановлению, расщеплению, метилированию, что в конечном итоге приводит большей частью к возникновению менее ядовитых и менее активных в организме веществ.
Не менее важный путь обезвреживания – выведения яда через органы дыхания, пищеварения, почки, потовые и сальные железы, кожу.
Токсические вещества, поступившие в организм, оказывают определенное действие, а затем выделяются из организма в неизмененном виде или в виде метаболитов. Основными путями выведения токсических веществ и их метаболитов из организма являются почки, печень, легкие, кишки и др. Некоторые токсические вещества и их метаболиты могут выделяться из организма не одним, а несколькими путями. Однако для этих веществ один из путей выделения является преобладающим. Это можно показать на примере выделения этилового спирта из организма. Большая частьэтилового спирта в организме метаболизируется. Около 10 % его выделяется из организма в неизмененном виде с выдыхаемым воздухом. Небольшие количества этилового спирта выводятся из организма с мочой, калом, слюной, молоком и т. д.Несколькими путями выделяются из организма и другие токсические вещества. Так, хинин выделяется из организма с мочой и через кожу. Некоторые барбитураты выделяются из организма с мочой и с молоком кормящих матерей.
Почки. Почки являются одним из основных органов, через которые выделяются из организма многие лекарственные и токсические вещества и продукты их метаболизма. Через почки с мочой выделяются из организма хорошо растворимые в воде соединения. Чем меньше молекулярная масса этих соединений, тем легче они выделяются с мочой. Вещества, способные диссоциировать на ионы, лучше выделяются с мочой, чем неионизи-рованные соединения.
На выделение слабых органических кислот и оснований из организма с мочой влияет рН мочи. От рН мочи зависит диссоциация указанных веществна ионы. Слабые органические основания лучше выделяются с мочой, если она имеет кислую реакцию. К этой группе веществ относятся хинин,амитриптилин, кофеин, теофиллин, ацетанилид, антипирин и др. Органические вещества слабокислого характера (барбитураты, салициловая кислота, некоторые сульфаниламидные препараты, антикоагулянты и др.) лучше переходят в мочу, имеющую более щелочную реакцию, чемплазма крови. Сильные электролиты, хорошо диссоциирующие на ионы, выводятся с мочой независимо от рН среды. Некоторые металлы в видеионов или комплексов с органическими веществами также выделяются с мочой.
Липофильные вещества почти не выделяются из организма почками. Однако большинство метаболитов этих веществ являются растворимыми вводе, и поэтому выделяются из организма с мочой. Скорость выделения отдельных ядовитых веществ с мочой может уменьшаться вследствие связывания их с белками плазмы.
Печень. Печень играет важную роль в выведении многих токсических веществ из организма. В печени происходит метаболизм большого числа токсических веществ, выделение которых с желчью зависит от размера молекул и молекулярной массы. С увеличением молекулярной массытоксических веществ возрастает скорость выделения их с желчью. Эти вещества выделяются с желчью главным образом в виде конъюгатов. Некоторые конъюгаты подвергаются разложению гидролитическими ферментами желчи.
Желчь, содержащая токсические вещества, поступает в кишки, из которых эти вещества снова могут всасываться в кровь. Поэтому с калом изорганизма выводятся только те вещества, которые выделяются с желчью в кишки и повторно не всасываются в кровь. С калом выделяются ивещества, не всасывающиеся в кровь после перорального введения, а также те, которые выделились слизистой желудка и кишок в полость пищеварительной системы. Этим путем выделяются из организма некоторые тяжелые и щелочноземельные металлы.
Токсические вещества и их метаболиты, образовавшиеся в печени и поступившие с желчью в кишки, а затем снова всосавшиеся в кровь, выделяются почками с мочой.
Легкие. Легкие являются главным органом выведения из организма летучих жидкостей и газообразных веществ, имеющих большую упругость паровпри температуре человеческого тела. Эти вещества легко проникают из крови в альвеолы через их мембраны и выделяются из организма с выдыхаемым воздухом. Таким путем выделяются из организма в неизмененном виде оксид углерода (II), сероводород, этиловый спирт, диэтиловый эфир, ацетон, бензол, бензин, некоторые хлорпроизводные углеводородов, а также летучие метаболиты некоторых ядовитых веществ (бензола,четыреххлористого углерода, метилового спирта, этиленгликоля, ацетона и др.). Одним из таких метаболитов указанных веществ является оксид углерода (IV).
Кожа. Ряд лекарственных и ядовитых веществ выводится из организма через кожу, главным образом через потовые железы. Таким путем выводятся из организма соединения мышьяка и некоторых тяжелых металлов, бромиды, иодиды, хинин, камфора, этиловый спирт, ацетон, фенол, хлорпроизводные углеводородов и др. Выделяемые через кожу количества указанных веществ относительно незначительные. Поэтому при решении вопроса об отравлении они не имеют практического значения.
Молоко . Некоторые лекарственные и ядовитые вещества выводятся из организма с молоком кормящих матерей. С молоком матери могут попадать к ее грудному ребенку этиловый спирт, ацетилсалициловая кислота, барбитураты, кофеин, морфин, никотин и др.
Коровье молоко может содержать отдельные пестициды и некоторые токсические вещества, которыми обрабатывают растения, поедаемые животными.
Хлор
Физические свойства. При обычных условиях хлор - газ желто-зеленого цвета с резким запахом, ядовит. Он в 2,5 раза тяжелее воздуха. В 1 объеме воды при 20 град. С растворяется около 2 объемов хлора. Такой раствор называется хлорной водой.
При атмосферном давлении хлор при -34 град. С переходит в жидкое состояние, а при -101 град. С затвердевает.
Хлор - токсичный удушливый газ, при попадании в лёгкие вызывает ожог лёгочной ткани, удушье. Раздражающее действие на дыхательные пути оказывает при концентрации в воздухе около 0,006 мг/л (т.е. в два раза выше порога восприятия запаха хлора).
При работе с хлором следует пользоваться защитной спецодеждой, противогазом, перчатками. На короткое время защитить органы дыхания от попадания в них хлора можно тряпичной повязкой, смоченной раствором сульфита натрия Na2SO3 или тиосульфата натрия Na2S2O3.
Известно, что хлор оказывает выраженное общетоксическое и раздражающее воздействие на слизистую дыхательных путей. Можно предположить, что у лиц, впервые приступивших к работе с ним, могут наступать проходящие изменения со стороны дыхательных путей, то есть возникать реакция адаптации к этому веществу.
Хлор - газ с резким специфическим запахом, тяжелее воздуха, при испарении стелется над землей в виде тумана, может проникать в нижние этажи и подвалы зданий, при выходе в атмосферу дымит. Пары сильно раздражают органы дыхания, глаза, кожу. При вдыхании высоких концентраций возможен смертельный исход.
При получении информации об аварии с АХОВ наденьте средства защиты органов дыхания, средства защиты кожи (плащ, накидка), покиньте район аварии в направлении, указанном в сообщении по радио (телевидению).
Выходить из зоны химического заражения следует в сторону, перпендикулярную направлению ветра. При этом избегайте перехода через туннели, овраги и лощины - в низких местах концентрация хлора выше.Если из опасной зоны выйти невозможно, останьтесь в помещении и произведите его экстренную герметизацию: плотно закройте окна, двери, вентиляционные отверстия, дымоходы, уплотните щели в окнах и на стыках рам и поднимитесь на верхние этажи здания.Выйдя из опасной зоны , снимите верхнюю одежду, оставьте ее на улице, примите душ, промойте глаза и носоглотку.При появлении признаков отравления: покой, теплое питье, обратитесь к врачу.
Признаки отравления хлором : резкая боль в груди, сухой кашель, рвота, резь в глазах, слезотечение, нарушение координации движений.
Средства индивидуальной защиты : противогазы всех типов, марлевая повязка, смоченная водой или 2% раствором соды (1 чайная ложка на стакан воды).
Неотложная помощь : вынести пострадавшего из опасной зоны (транспортировка только лежа), освободить от одежды, стесняющей дыхание, обильное питье 2% раствора соды, промывание глаз, желудка, носа этим же раствором, в глаза - 30% раствор альбуцида. Затемнение помещения, темные очки.
Химическая формула NH3.
Физико‑химические свойства. Аммиак – бесцветный газ с резким запахом нашатырного спирта, в 1,7 раза легче воздуха, хорошо растворяется в воде. Растворимость его в воде больше, чем всех других газов: при 20°C в одном объеме воды растворяется 700 объемов аммиака.
Температура кипения сжиженного аммиака – 33,35°С, так что даже зимой аммиак находится в газообразном состоянии. При температуре минус 77,7°С аммиак затвердевает.
При выходе в атмосферу из сжиженного состояния дымит. Облако аммиака распространяется в верхние слои приземного слоя атмосферы.
Нестойкое АХОВ. Поражающее действие в атмосфере и на поверхности объектов сохраняется в течение одного часа.
Действие на организм . По физиологическому действию на организм относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы. Аммиак обладает как местным, так и резорбтивным действием. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Вызывают при этом обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи. При соприкосновении сжиженного аммиака и его растворов с кожей возникает жжение, возможен химический ожог с пузырями, изъязвлениями. Кроме того, сжиженный аммиак при испарении охлаждается, и при соприкосновении с кожей возникает обморожение различной степени. Запах аммиака ощущается при концентрации 37 мг/м3. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны производственного помещения составляет 20 мг/м3. Следовательно, если чувствуется запах аммиака, то работать без средств защиты уже опасно. Раздражение зева проявляется при содержании аммиака в воздухе 280 мг/м3, глаз – 490 мг/м3. При действии в очень высоких концентрациях аммиак вызывает поражение кожи: 7–14 г/м3 – эритематозный, 21 г/м3 и более – буллёзный дерматит. Токсический отёк лёгких развивается при воздействии аммиака в течение часа с концентрацией 1,5 г/м3. Кратковременное воздействие аммиака в концентрации 3,5 г/м3 и более быстро приводит к развитию общетоксических эффектов. Предельно допустимая концентрация аммиака в атмосферном воздухе населённых пунктов равна: среднесуточная 0,04 мг/м3; максимальная разовая 0,2 мг/м3.
Признаки поражения аммиаком: обильное слезотечение, боль в глазах, потеря зрения, приступообразный кашель; при поражении кожи химический ожог 1 й или 2 й степени.
Аммиак имеет резкий характерный запах «нашатыря», вызывает сильный кашель, удушье, его пары действуют сильно раздражающе на слизистые оболочки и кожные покровы, вызывают слезотечение, соприкосновение аммика с кожей вызывает обморожение.
Похожая информация.
