Н. Л. Бацукова, Т. И. Борщенская гигиеническая характеристика условий труда в
 Скачать 474.9 Kb.
|
|
Превращение химических веществ в организме Поступившие в организм яды подвергаются разнообразным превраще- ниям. Изменение химической структуры соединений и их физико-химических свойств под воздействием ферментов организма называется метаболической трансформацией (метаболизмом). Как правило, такая метаболическая транс- формация приводит к образованию менее токсичных веществ. Обычно мета- болическая трансформация вещества осуществляется, главным образом, в пе- чени и катализируется ферментами, митохондриальной и микросомальной фракциями. Ферменты, метаболирующие чужеродные для организма вещества, в меньшем количестве также находятся в клетках ЖКТ, почках, легких, пла- центе и крови. Биохимические превращения могут быть разделены по видам реакций на четыре основные группы: окислительные, восстановительные, реакции гидро- лиза и реакции синтеза. Метаболические пути могут состоять как из одной, так и из нескольких реакций в любой комбинации. Как правило, завершающей ре- акцией такого пути является реакция присоединения, заключающаяся в при- соединении полярных эндогенных функциональных групп (глюкуроновая и серная кислоты, глицин и т.п.), что обычно повышает полярность молекулы, уменьшает ее жирорастворимость и поэтому облегчает ее выведение из орга- 14 низма. Таким образом, знание процессов превращения ядов в организме позво- ляет влиять на эти процессы с целью ускорения их обезвреживания, а также в целях диагностики интоксикации. Например, токсическое действие бензола на кроветворные органы, в частности, лейкопоэз, связано с продуктами его пре- вращения — фенольными метаболитами (фенол и др.). Поэтому меры профи- лактики могут осуществляться путем предотвращения процессов окисления бензола, что достигается применением серосодержащих аминокислот – цис- теина, цистина, метионина, содержащихся в пищевых продуктах (творог, овся- ная мука, рисовые отруби), а также витаминов Е и С. Выведение химических веществ из организма Химические вещества выводятся из организма в виде исходных продук- тов и их метаболитов. В основном они выводятся с мочой и желчью, в меньшей степени — с выдыхаемым воздухом, потом, слюной, грудным молоком и ка- лом. Часто токсические соединения и их метаболиты выводятся сразу не- сколькими путями, причем преимущественное значение имеет какой-либо один из них. Например: этиловый спирт. Большая часть спирта подвергается в организме превращениям. Остальная часть, примерно 10% от общего количе- ства, выводится в неизмененном виде, преимущественно через легкие, затем с мочой и в небольшом количестве с калом, со слюной, с потом, а также с груд- ным молоком. Выведение из организма как органических соединений, так и металлов происходит обычно трехфазно, это связано с разными формами циркуляции и депонирования яда. В первую очередь, как правило, удаляются из организма соединения, находящиеся в неизмененном виде или недостаточно крепко свя- занные с биологическими компонентами организма, затем происходит удале- ние части яда, находящейся в клетках в более прочно связанной форме, и в по- следнюю очередь покидает организм яд из постоянных тканевых депо. Количественной характеристикой скорости выведения яда является пе- риод полувыведения (t 1/2 ) – время, в течение которого выводится половина вве- 15 денного в организм вещества. Например: период полувыведения цезия у людей – более 70 дней, цинка – более 150 суток, ртути – более 100 дней. Пути поступления отравляющих веществ не играют решающей роли для элиминации их из организма. Существенное значение имеет соотношение ме- жду поступлением яда в организм и его выведением или превращением. Если выведение или превращение яда происходит медленнее, чем его поступление, то яд способен накапливаться в организме, т. е. кумулироваться, и длительно действовать на организм. Типичными в этом отношении ядами являются тяже- лые металлы – свинец, ртуть и др., а также фтор. Неэлектролиты, хорошо рас- творимые в воде и крови, медленно сорбируются в организме и еще медленнее выводятся, они также способны накапливаться в организме (например: метило- вый спирт). Выведение через почки — наиболее важный путь освобождения организма от ядовитых соединений. Оно осуществляется за счет клубочковой фильтра- ции, активного и пассивного транспортов через почечные канальцы. Для коли- чественной оценки скорости выведения веществ почками используют почеч- ный клиренс. Он отражает скорость очищения от вещества определенного объ- ема крови в единицу времени. Через желудочно-кищечный тракт выводятся плохо растворимые или нерастворимые вещества. Наибольшее значение выведение через ЖКТ имеет для металлов (свинец, ртуть, марганец, сурьма и др.), меньшее для органиче- ских веществ (многие пестициды). Летучие неэлектролиты (углеводороды, спирты, эфиры и др.) практически не выводятся через ЖКТ. Некоторые веще- ства (свинец, ртуть) выводятся вместе со слюной из полости рта. Промышлен- ные яды, поступающие в организм как через легкие так и через кожные покро- вы, проходя цикл детоксикации в печени, выводятся в желудочно-кишечный тракт с желчью и поступают в просвет кишечника. Выведение вредных веществ через легкие. В условиях производства в ор- ганизм работающего очень легко поступают летучие вредные вещества и они также легко выводятся с выдыхаемым воздухом. Выведение начинается сразу 16 после прекращения поступления яда в организм. Это, в частности, относится ко многим летучим органическим растворителям. Так, например, через легкие бы- стро выводятся бензин, бензол, хлороформ, этиловый эфир, медленно — спир- ты, ацетон, сложные эфиры. Выведение химических соединений из организма прочими путями. Про- мышленные яды выводятся из организма также с материнским молоком, через кожу. С грудным молоком выводятся неэлектролиты (хлорированные углево- дороды, спирт, хлороформ, бензол и др.) и многие металлы, например, ртуть, селен, мышьяк и др. Необходимо помнить, что при потреблении материнского молока в организм новорожденного могут поступать высокие дозы веществ, концентрируемых в молоке. Через кожу сальными железами выводятся все растворимые в жирах вешества. Потовыми железами выводятся ртуть, медь, мышьяк, многие неэлек- тролиты (сероводород, этиловый спирт, ацетон, фенол). Присутствие химиче- ского вещества в поте может привести к развитию дерматитов. Характер действия промышленных ядов Токсичные вещества при поступлении в организм могут оказывать общее и местное действие. Общим (резорбтивным) называют действие токсических веществ, разви- вающееся после поступления их в кровь и затем в ткани. При этом наблюдает- ся их высокая или относительная избирательность, выражающаяся в том, что преимущественно повреждаются определенные органы или системы. Однако, веществ с преимущественным действием на какую-либо одну систему или ор- ган не так уж много. Большинство из них оказывают одновременное действие на разные системы и органы, т.е. обладают политропным действием. При местном действии преобладает повреждение тканей в месте кон- такта (явления раздражения, воспаления, ожоги кожных покровов и слизистых оболочек, дерматиты). Местное действие наблюдается не часто, т.к. вещества могут либо частично всасываться в кровь и продолжать действие на организм, либо оказывать рефлекторное влияние. 17 Токсическое действие производственных ядов может приводить к: 1- острым интоксикациям, 2 - хроническим интоксикациям, 3 -отдаленным последствиям, 4 -снижению иммунной защиты организма, 5 - развитию аллергических реакций, 6 - ухудшению течения соматических заболеваний. 1. Острые интоксикации — развиваются в течение нескольких минут или часов воздействия при поступлении в организм яда в относительно боль- ших дозах. В производственных условиях острые отравления могут возникать чаще всего при авариях, разгерметизации оборудования или при применении неизученного вещества, не соответствующего технологическому регламенту. Они характеризуются наличием ярко выраженных клинических признаков ли- бо непосредственно в момент действия, либо через небольшой латентный пе- риод. Например, острое отравление бензином (при чистке цистерн) наступает почти молниеносно и характеризуется возбуждением, слабостью, дрожанием рук и ног; иногда развивается рвота, тахикардия, озноб; известны случаи ле- тального исхода от паралича дыхательного центра. При остром отравлении мышьяковистым водородом, оксидами азота симптомы выявляются через не- который латентный период, когда еще отсутствуют специфические проявле- ния отравления, а наблюдаются только неспецифические проявления — голо- вокружение, тошнота, общая слабость, легкая утомляемость. Исходом острой интоксикации может быть гибель, выздоровление или развитие хронической формы поражения (при повторных воздействиях), часто с потерей трудоспособности. 2.Хронические интоксикации развиваются постепенно, при длитель- ном поступлении ядов в организм в небольших количествах, период острого проявления симптомов отсутствует. В начальной стадии могут отмечаться симптомы общего характера — головная боль, быстрая утомляемость, раздра- жительность. Хронические отравления развиваются в двух случаях: 18 - материальная кумуляция - яд накапливается постепенно в организме (например, отравление металлами), - функциональная кумуляция - постепенное накопление изменений, вы- званных ядом (например, отравление хлорированными углеводородами, бензо- лом, бензином). Хронические отравления чаще являются результатом функ- циональной кумуляции. 3.Отдаленные эффекты – выражаются во влиянии на генетический ап- парат клетки, вызывая гонадотоксическое, бластомогенное, мутагенное и эм- бриотоксическое действия. Эти эффекты могут возникать не только у лиц, под- вергавшихся воздействию токсических веществ, но и в последующем поколе- нии. Особенности проявления действия химических веществ на организм работающих 1.Комбинированное действие химических веществ – совместное (одно- временное или последовательное) воздействие нескольких токсических ве- ществ при одном и том же пути поступления. При комбинированном воздействии на организм могут наблюдаться различные эффекты. Согласно классификации, одобренной ВОЗ, различают: 1.1. Аддитивный тип (суммация), когда эффект совместного действия равен сумме эффектов, возникающих при изолированном действии веществ (характерен для веществ наркотического или удущающего действий, веществ, раздражающих дыхательные пути). 1.2. Сверхаддитивный тип в котором различают: а) потенцирование, когда эффект совместного действия выше, чем ад- дитивный (при совместном воздействии оксида углерода и сероводорода, свинца и кобальта, при действии смеси веществ, содержащих в своем составе ферментные яды - оксид углерода, цианистые соединения, некоторые пестици- ды); б) синергизм действия, когда действие одного фактора усиливается за счет эффекта второго фактора или взаимодействия с ним (повышение эффекта 19 действия нитроглицерина, мышьяка, ртути, анилина, динитрохлорбензола и других веществ при одновременном воздействии на организм алкоголя за счет усиления всасывания через желудочно-кишечный тракт); в) антагонизм действия, когда эффект воздействия меньше или равен (независимое действие) действию любого из факторов. 2. Комплексное воздействие химических веществ – одновременное по- ступление в организм одних и тех же веществ различными путями (ингаляци- онным, пероральным, перкутанным). 3.Сочетанное действие – совместное воздействие токсичных веществ и производственных факторов другой природы: 3.1 Температурный фактор. Наличие совместного действия вредных ве- ществ и повышенной температуры воздуха имеет существенное значение в ме- таллургической, машиностроительной и химической промышленностях, сель- ском хозяйстве, особенно при использовании ядохимикатов. Одновременное воздействие промышленных ядов и повышенной температуры, как правило, усиливает и ускоряет развитие токсических проявлений действия веществ, что связано: а) с комплексом реакций, нарушающих терморегуляцию, и приводя- щих к снижению общей реактивности организма и повышению чувствительно- сти к действию яда, б) изменением функционального состояния нервной сис- темы, в) увеличением минутного объема дыхания, что приводит к увеличению поступления и абсорбции газо- и парообразных веществ через верхние дыха- тельные пути. Повышенная температура воздуха приводит к гиперемии кож- ных покровов, значительному потоотделению, что соответственно повышает проникновение ядов в организм через неповрежденную кожу. Гипертермия обусловливает накопление ядов в организме за счет замедления скорости его метаболизма, обезвреживания (уменьшение активности дегидрогеназы и цито- хромоксидазы в печени) и выведения, которые связаны с нарушением обмена веществ. 3.2. Повышенная влажность воздуха. Повышенная влажность воздуха из- меняет физико-химические свойства промышленных ядов, в первую очередь, 20 усиливает раздражающее и общетоксическое действия легко гидролизующих- ся соединений (хлорсиланы, четыреххлористый германий и титан и др.), что связано с образованием значительного количества соляной кислоты. Повы- шенная влажность, как и повышенная температура способствуют перегрева- нию организма и за счет этого увеличивают его чувствительность к токсиче- скому действию ядов. 3.3. Физическая нагрузка. Большое значение для промышленной токси- кологии имеет сочетание воздействия химического производственного факто- ра с физической нагрузкой. Нагрузка может быть различной степени тяжести, и от этого напрямую зависят изменения, которые происходят в организме. При значительной физической нагрузке происходит повышение легочной вентиля- ции и увеличение минутного объема сердца, усиливается активность нервно – эндокринной системы и печени как основного дезинтоксикационного органа. Повышение легочной вентиляции во время работы в течение длительного вре- мени, особенно за счет глубины вдоха способствует значительному поступле- нию в легкие любых аэрозолей и газов, которые не создают быстрого насыще- ния крови. Все это приводит к увеличению полученной дозы химического агента. Физическое напряжение тесно связано с усилением потребления кисло- рода. Яды гипоксического действия (окись углерода, анилин и др.) усиливают свое влияние при увеличении нагрузки за счет снижения насыщаемости ки- слородом тканей и органов, вызывая более быстро и более остро кислородное голодание. Гиперемия кожи и обильное потовыделение способствуют лучшему растворению и резорбции ядов через кожу. Временное снижение активности мочевыделительной системы при мышечной работе осложняет течение инток- сикации за счет уменьшения выделения яда из организма. Однако, временное снижение функциональной активности пищевари- тельной системы во время физической нагрузки затрудняет всасывание ядов через пищеварительный тракт, снижая степень токсического действия. 3.4. Шум и вибрация. Воздействие химических факторов в сочетании с 21 шумом носит аддитивный характер.Также химический фактор усугубляет раз- витие вибрационной болезни у горнорабочих. В то же время вибрация способ- ствует накоплению в организме тяжелых металлов (нарушая кинетику обме- на). На основании комплексной оценки функционального состояния вегета- тивного отдела ЦНС, сердечно-сосудистой и иммунной систем, функции пе- чени было установлено усиление эффекта от комплексного воздействия на ор- ганизм общей низкочастотной вибрации и шума в сочетании с токсическими веществами на уровне ПДК и ПДУ (оксид углерода, бензол, формальдегид, фенол). Факторы, влияющие на токсическое действие химических веществ 1.Вопросам половой чувствительности к действию химических соеди- нений уделяется значительное внимание. Единого мнения о том, что женский организм более чувствителен нет. Он оказывается более устойчив к токсиче- скому воздействию ряда веществ не только при однократном, но и при повтор- ном их поступлении. Это было отмечено при изучении длительного воздейст- вия малых доз ртути, пентобарбитала, этилового спирта. С другой стороны, к хроническому воздействию молибдена, бензола женский организм более чув- ствителен, чем мужской. При анализе половой чувствительности не было от- мечено различий на воздействие 200 различных химических соединений, включая пестициды, нитросоединения, неорганические вещества, тяжелые ме- таллы и др. 2.Различия возрастной чувствительности. Наблюдения за работающими подростками показали, что молодой организм обладает повышенной чувстви- тельностью к действию свинца, сероуглерода, бензола, ацетона и других рас- творителей. Данный фактор надо учитывать при проведении медицинских ос- мотров, особенно первичного при приеме на работу. 3. Индивидуальная чувствительность к ядам. Помимо условий внешней среды в развитии отравлений серьезную роль играют состояние здоровья и ин- дивидуальные особенности организма. Так, большое значение имеют анатомо- физиологические особенности кожного барьера в отношении тех ядов, которые 22 проникают через кожу, повышенная чувствительность организма к различным аллергенам. Лица с нарушениями обмена, заболеваниями печени и почек более подвержены отравлениям, так как у них резко нарушаются выделительные и дезинтоксикационные функции. При выраженной анемии, расстройствах гемо- поэтической функции или особой чувствительности кроветворного аппарата наблюдается особенно сильная реакция на гемотолитические яды. Лица, имеющие поражения ЛОР-органов и верхних дыхательных пу- тей, более предрасположены к действию раздражающих газов. Большое влия- ние на степень индивидуальной восприимчивости к производственным ядам оказывает состояние вегетативной нервной системы, различные хронические заболевания. Промышленные яды и репродуктивная функция, отдаленные последствия Изучение влияния различных производственных факторов на состояние репродуктивной функции организма показало высокую степень воздействия на нее химических веществ. Клинические наблюдения показывают, что у женщин, работниц химического производства, наряду с высокими показателями общей заболеваемости, отмечаются нарушения специфической половой функции — рождение ослабленных детей, нарушения менструальной функции, иногда длительное бесплодие после воздействия. Перечень видов производств, вред- ных химических веществ, применяемых на них и типичные нарушения течения беременности приведены в Приложении 3. Химические вещества также небезразличны для мужского организма, характер их нарушений значителен — от ослабления половой функции до снижения оплодотворяющей способности сперматозоидов (бесплодия). Это отмечается при длительном контакте с соединениями мышьяка, ртути, фосфо- ра, этилированным бензином, хлоропреном и др. Поэтому сохранение репро- дуктивного здоровья как мужчин, так и женщин является важной проблемой профилактической медицины. Отдаленные эффекты проявляются развитием патологических процессов и состояний у работающих, имевших контакт с химическими загрязнителями 23 среды обитания в отдаленные сроки их жизни, а также в течение жизни не- скольких поколений их потомства. К отдаленным эффектам после воздействия химических соединений относят канцерогенез и генетический эффект (гено- токсическое или мутагенное действие). Генотоксическое или мутагенное действие химических веществ прояв- ляется повреждающим действием на генетические структуры организма. Опас- ными в отношении содержания мутагенов являются сталелитейные производ- ства, электролитические производства алюминия, свинца, предприятия меде- плавильные и по производству хрома, кадмия, бериллия, хлоропрена, пести- цидов, асбеста, предприятия по производству резино-технических изделий, ме- бели, обуви. Нарушения (мутации) в соматических клетках не передаются по наследству потомству человека, контактирующего с действующим ядом, но могут способствовать развитию приобретенных заболеваний, быть причиной злокачественных опухолей. Увеличение же генных или хромосомных наруше- ний в половых клетках влияет на частоту наследственных дефектов или забо- леваний у потомства. |