Пивовар практика. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и основам экологии человека рекомендовано
 Скачать 1.51 Mb.
|
|
Исследование вибрационной чувствительности. Исследование проводится для определения ранних стадий функциональных нарушений, связанных с воздействием вибрации. Для исследования используют специальные приборы типа измерителя вибрационной чувствительности ИВЧ-02, при помощи которых можно определить пороги вибрационной чувствительности в разных частотных диапазонах. Метод основан на плавном увеличении амплитуды колебательных движений и установлении минимальной амплитуды, при которой обследуемый начинает ощущать вибрацию. Исследование проводится несколько раз при разных частотных характеристиках вибрации. Начинают измерение обычно с частоты 500 Гц, последовательно переходя на 250, 125, ...16 Гц. Обследуемый помещает указательный палец на вибрирующую площадку прибора, а в другую руку берет кнопку ответа. На определенной частоте плавно увеличивают амплитуду колебательных движений вибрирующей площадки. При первом ощущении вибрации обследуемый должен нажать кнопку ответа. Затем переходят к испытанию на следующей, более низкой частоте и т.д. Важным условием является отсутствие возможности наблюдения обследуемого за панелью прибора. Оценивают вибрационную чувствительность до и после воздействия вибрации. Обычно после воздействия вибрации ее пороги возрастают в результате утомления вибрационных анализаторов. При длительном воздействии вибрации наблюдается стойкое снижение вибрационной чувствительности, наиболее выраженное в диапазоне частоты 250 Гц. Капилляроскопия. Капилляроскопическое исследование проводится специальным микроскопом с осветителем отраженного света с применением осветляющей жидкости (кедрового масла). Наиболее удобно осматривать капилляры кожи около ногтевого ложа IV пальца левой руки. При исследовании обращают внимание на форму и ширину капилляров, особенности тока крови. У здоровых людей капилляры расположены обычно правильными рядами с двумя-тремя мягкими изгибами параллельно друг другу. Ток крови в них быстрый, равномерный. При воздействии вибрации капилляры становятся более извилистыми, деформированными (состояние спазма и атонии). Артериальное колено бывает резко сужено, венозная ветвь, наоборот, чаще расширена. Ток крови обычно замедлен. Определение температуры кожи. В связи со спазмом сосудов при воздействии вибрации температура поверхности кожи снижается. Температуру кожи измеряют электрическим термометром. Его датчик обычно соприкасают с ладонной поверхностью II или III пальца правой руки (наиболее подверженной вибрации при работе с вибрирующим инструментом). Измеряют температуру всегда в условиях внешней температуры (20 °С) после пребывания руки в покое в этих условиях не менее 10 мин. Для оценки показания электротермометра сравнивают с его показаниями при таких же измерениях, проведенных до воздействия вибрации. Наиболее правильные результаты получаются при динамических исследованиях. Ситуационная задача 4.2 Условие. Рукоятка электрорубанка рабочего цеха мебельного комбината вибрирует по следующим параметрам:
Задание. Дайте заключение об условиях работы на данном рабочем месте. Ответьте на вопросы и выполните задания.
10. Какие специалисты и почему должны участвовать при проведении периодического профосмотра? Какие инструментальные исследования должны пройти рабочие, подвергающиеся воздействию вибрации?* Вариант ответа Условия работы неблагоприятные, так как виброскорость превышена в частотах от 31,5 до 500 Гц, в том числе существенно превышена в диапазоне 31,5—250 Гц, считающемся наиболее опасным в плане развития вибрационной болезни. Для предупреждения возникновения у рабочих вибрационной болезни необходимо осуществить комплекс профилактических мероприятий.
v = 2fa, измеряемой в сантиметрах, деленных на секунду. Именно виброскорость является основным нормативным показателем для оценки условий работы при местной и общей вибрации.
10. В профосмотре должны участвовать терапевт, невропатолог, лор-специалист и по показаниям эндокринолог. Из инструментальных исследований необходимо проводить капилляроскопию ногтевого ложа, тональную аудиометрию, иногда рентгенографию локтевого и голеностопного суставов. ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 4.3 ОЦЕНКА ТОКСИЧНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЯДОВ Цель занятия. Студентов знакомят с основными параметрами, характеризующими степень токсичности и опасности химических веществ в условиях производства, основными принципами санитарно-эпидемиологических правил, принципами первичной профилактики по отношению к промышленным ядам. Практические навыки. Студентов учат методам оценки токсичности и опасности промышленных ядов, правилам защиты от действия промышленных ядов. Нормативные документы. Государственный норматив (ГН) 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»; ГН 2.2.5.1314-03 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»; Р 2.2.755-99 «Методика контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Задания. В процессе изучения темы студенты должны:
Методические указания к заданиям Контакт человека с промышленными ядами в условиях производства может приводить к возникновению профессиональных отравлений. Острое отравление — это редко наблюдающееся отравление, внезапно возникающее в основном при аварийных ситуациях с выделением или выбросом значительного количества вредных веществ. Ему обычно предшествует разный по продолжительности продромальный период. Хроническое отравление — это медленно возникающее отравление при длительной работе в условиях воздействия относительно невысоких концентраций вредных веществ. К хроническим отравлениям ведут яды, обладающие свойством вызывать материальную или функциональную кумуляцию в организме. Задачами промышленной токсикологии являются всесторонняя токсикологическая характеристика промышленных ядов в условиях острого и хронического воздействия и обоснование ПДК токсических веществ. В основе определения ПДК лежит представление о пороговости действия токсических веществ. Установлено, что токсические эффекты наступают лишь в тех случаях, когда достигается определенная интенсивность воздействия: порог острого или хронического действия. Пороговость действия позволяет устанавливать ПДК токсических веществ для разных объектов окружающей среды, в том числе для воздуха рабочей зоны промышленных предприятий. Наличие ПДК позволяет осуществлять постоянный лабораторный контроль за степенью загрязнения воздуха на промышленных предприятиях, что является важной мерой профилактики острых и хронических профессиональных интоксикаций. Рассмотрим промышленные яды, которые применяются на разных производствах:
Схема исследования химических веществ, внедряемых в производство, включает следующие основные этапы: 1) получение информации о физико-химических свойствах и условиях применения изучаемого вещества;
Определение основных токсикометрических параметров позволяет установить степень опасности вредных веществ, используемых в промышленности. По степени воздействия на организм вредные вещества делятся на четыре класса опасности: 1-й — чрезвычайно опасные вещества; 2-й — высокоопасные; 3-й — умеренно опасные; 4-й — малоопасные (табл. 4.10). Ориентировочная оценка токсичности веществ по некоторым химическим и физико-химическим свойствам Установлено, что биологическое действие веществ зависит от их химического строения и физико-химических свойств. Наличие связи между химическим строением вещества и его токсикологическим действием важно для промышленной токсикологии, так как зная химическую структуру вещества, можно в некоторой степени предвидеть характер его токсического действия. В связи с этим для оценки новых соединений используют сведения о токсичности веществ, сходных по химическому строению и физико-химическим свойствам. Характеристику вещества начинают с получения сведений о его структурной формуле, физических и физико-химических свойствах (молекулярной массе, температуре кипения, упругости пара, растворимости в воде и др.). Из физико-химических свойств в первую очередь принимают во внимание абсолютную летучесть, коэффициенты распределения «вода/воздух» и «масло/вода». Таблица 4.10. Нормы классов опасности по разным показателям (извлечение из ГОСТ 12.1.007—76)
Абсолютная летучесть — максимально достижимая концентрация вещества в воздухе при данной температуре. Абсолютная летучесть при температуре 20 °С определяется по формуле  где С20 — абсолютная летучесть при температуре 20 С, мг/м3; р — давление насыщенного пара (упругость) при температуре 20 С, мм рт. ст.; М— молекулярная масса; 18,3 — постоянный коэффициент. Вещества, имеющие высокую летучесть, легко испаряются и создают в воздухе рабочих помещений большие концентрации токсических веществ. Поэтому при возможности выбора предпочтение отдается менее летучим веществам. Чтобы определить непосредственную опасность возникающих концентраций для развития острых отравлений, сопоставляют летучесть с величиной средних смертельных концентраций. Степень накопления в организме паров и газов, поступающих в кровь через легкие на основе закона диффузии (так называемых нереагирующих), в промышленной токсикологии оценивается с помощью коэффициента распределения в системе «артериальная кровь/альвеолярный воздух». Он без большой погрешности может быть заменен коэффициентом растворимости «вода/воздух» ()и вычислен по формуле  где 22,4 — постоянная величина — объем 1 моля газа при нормальных условиях; 760 — средняя величина атмосферного давления, мм рт. ст.; S — растворимость в воде, г/л; Т — абсолютная температура (273 + t); р — давление пара, мм рт. ст.; М — молекулярная масса. Вещества, хорошо растворяющиеся в воде, имеют большие значения коэффициента X. Эти вещества легко диффундируют из альвеолярного воздуха в кровь, но скорость насыщения артериальной крови до концентраций, максимально возможных при данном содержании вещества в воздухе, для них незначительна. Наоборот, вещества, имеющие малое значение коэффициента X, быстро насыщают артериальную кровь и опасны в отношении развития острых отравлений. Показателем растворимости веществ в жирах и липоидах служит коэффициент распределения «масло/вода» (Овертона—Мейера). Неэлектролиты, имеющие высокие значения этого коэффициента (10—105 и более), проникают через неповрежденную кожу и слизистые оболочки, легко проходят через клеточные мембраны, быстро входят в клетки и так же быстро из них выводятся. Их распределение в организме определяется условиями кровоснабжения органов и тканей. Особенно быстро насыщается мозг, содержащий много липоидов и богато васкуляризированный. Оценка токсичности веществ в условиях острого воздействия Оценка токсичности в условиях острого воздействия проводится путем определения следующих показателей: средние смертельные дозы и концентрации, коэффициент возможности ингаляционного отравления, порог и зона острого действия, раздражающее и кожно-резорбтивное действие. Средняя смертельная концентрация (CL50) — это концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % животных при двух-четыречасовом ингаляционном воздействии (мыши — 2 ч, крысы — 4 ч). Определять средние смертельные концентрации целесообразно не менее чем на двух видах лабораторных животных. Обычно используют белых мышей (масса 18—24 г) и крыс (масса 180—240 г). Затравку проводят однократно в камерах при динамической подаче вредного вещества. Каждую концентрацию испытывают не менее чем на шести животных. Во время затравки регистрируют проявления раздражающего действия, наступление бокового положения, потерю рефлексов при постукивании по бутыли, судороги, наркоз. После двухнедельного срока наблюдения отмечают количество погибших животных. Среднюю смертельную концентрацию можно рассчитать по методу Першина, позволяющему вычислить CL50 при разном числе животных в группах и разных интервалах между выбранными дозами:  где CL50 — смертельная концентрация для 50 % мышей при ингаляционной затравке, мг/л; a, b — величины смежных испытанных концентраций, мг/л; m, n — соответствующие этим концентрациям частоты смертельных исходов, %; 200 — постоянный коэффициент. При расчете по формуле Першина составляется специальная таблица, облегчающая расчеты. Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО) — отношение максимально допустимой концентрации вредного вещества в воздухе при температуре 20°С к средней смертельной концентрации для мышей. Его вычисляют по формуле  где С20 — абсолютная летучесть при температуре 20 °С, мг/м3; CL50 — средняя смертельная концентрация, мг/м3. Вещества, имеющие большое значение КВИО, опасны в отношении развития ингаляционных отравлений. Средняя смертельная доза при введении в желудок (DL50) — доза вещества, вызывающая гибель 50 % животных при однократном введении в желудок. Определяют среднюю смертельную дозу на белых мышах массой 18—24 г. Каждую испытуемую дозу вводят шести белым мышам в чистом виде, в водном растворе или в 0,2 мл рафинированного подсолнечного масла. За 3 ч до опыта мышей лишают корма и вновь дают его через 3 ч после отравления. Картину отравления регистрируют в течение 2 недель. Вычислять DL50 можно по методу Першина. Показателем опасности острого отравления может служить зона острого действия (Zac), которая определяется как отношение средней смертельной концентрации к порогу острого действия по формуле  где CL50 — средняя смертельная концентрация, мг/м3; Limac — порог острого действия (минимальная концентрация, вызывающая изменения биологических показателей на уровне целостного организма при однократном поступлении вещества), мг/м3. При определении порога острого действия используют не менее двух видов животных. Время воздействия для мышей составляет 2 ч, для крыс — 4 ч. Узость зоны острого действия указывает на большую возможность острых отравлений, и наоборот, чем шире зона острого действия, тем сильнее выражены компенсаторные реакции при действии данного яда и тем ниже потенциальная возможность острых отравлений. Количественную оценку кумуляции проводят на уровне действия смертельных доз путем определения коэффициента кумуляции. Коэффициент кумуляции (Ксит)— отношение суммарной средней смертельной дозы (DL50), полученной в опыте с повторным введением вещества, к ней же при однократном введении:  Обычно затравки ежедневно проводят дозами, равными 1/10, 1/20 или 1/50 от DL50. При этом каждое животное получает суммарно за 4 мес при введении 5 раз в неделю соответственно 10,5 и 2 DL50, что вполне достаточно для оценки эффекта кумуляции. Для оценки величины Кситможно пользоваться шкалой Л И. Медведя и соавт. в модификации Е.И. Люблиной:
Вещества с выраженным кумулятивным эффектом более опасны в отношении развития хронических отравлений. Исследование местного действия проводят путем внесения изучаемого вещества в конъюнктивальный мешок глаза кролика с последующей регистрацией гиперемии, отечности, инъекции сосудов склеры и роговицы, ее прозрачности и т.п. Кожно-резорбтивное действие изучают путем аппликаций вещества на выстриженные участки кожи живота крыс или кроликов. Место аппликации яда закрывают колпачком. Наблюдения за животными продолжают 2 недели. У веществ, вызывающих гибель животных, определяют среднюю смертельную концентрацию при нанесении на кожу. Для экспресс-оценки местного и кожно-резорбтивного действия применяют метод аппликаций яда на кожу хвостов мышей. Оценка токсичности веществ в условиях хронического воздействия. Обоснование величин ПДК О степени потенциальной опасности возникновения хронических интоксикаций судят по зоне хронического действия. Зона хронического действия (Zch) — это отношение пороговых концентраций при остром и хроническом воздействиях. Она вычисляется по формуле  где Limac — пороговая концентрация по интегральному показателю при однократном воздействии, мг/м3; Limch — пороговая концентрация по интегральному или специфическому показателю при хроническом воздействии, мг/м3. Если зона хронического действия широка (большой интервал между Limac и Limch), то хронические интоксикации развиваются часто. Широкая зона хронического действия свидетельствует, с одной стороны, о выраженности кумулятивных свойств яда, с другой стороны, является показателем развития компенсаторных реакций организма при воздействии на пороговом уровне. Гигиеническое нормирование новых химических веществ, внедряемых в производство, проводится в несколько этапов. Первоначально устанавливают временные ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ). Рассчитывают ОБУВ по физико-химическим константам, показателям острой токсичности или путем интерполяций и экстраполяции в рядах соединений, близких по строению и свойствам. В дальнейшем ОБУВ на основе всестороннего токсикологического изучения вещества заменяют ПДК, которые в свою очередь корректируют путем сравнительного изучения условий труда на производстве и состояния здоровья работающих. Основой для обоснования величин ПДК является определение пороговых концентраций, которые устанавливают в хронических экспериментах на лабораторных животных. Задачей хронического эксперимента является выявление пороговых (минимально действующих) и недействующих концентраций при длительной экспозиции. Затравку животных проводят в специальных затравочных камерах в течение 4 мес при ежедневном четырехчасовом воздействии токсического вещества. Как правило, опыты проводят на белых крысах, а при выраженных различиях видовой чувствительности — и на более чувствительном виде животных. Для оценки токсического действия применяют разнообразные способы:
Предельно допустимые концентрации устанавливают с учетом коэффициента запаса. Коэффициент запаса принимают большим для веществ с высокой токсичностью (малые средние смертельные и термодинамические концентрации), летучестью, при узких зонах острого действия, при выраженных кумулятивных свойствах и резком кожно-резорбтивном действии. В настоящее время для воздуха рабочей зоны промышленных предприятий разработаны и утверждены ПДК 646 веществ. Пример. Следует дать токсикологическую характеристику винилацетата СН3СООСН=СН2 по физико-химическим константам (молекулярная масса М равна 86; плотность d — 0,93; температура кипения tкип — 74 °С; давление пара р — 100 мм рт. ст.; растворимость в воде S—25 г/л; коэффициент распределения «масло/вода» — 2,5 102) и результатам экспериментального определения CL50 минимальной концентрации, изменяющей протекание сгибательного рефлекса у кролика при однократном воздействии (Limac = 0,25 мг/л), и концентрации, изменяющей условнорефлекторную деятельность крыс при ежедневной четырехчасовой ингаляции в течение 4 мес (Limch = 0,05 мг/л). Предельно допустимая концентрация винилацетата в воздухе рабочей зоны составляет 1 мг/м3. Действие винилацетата изучали при двухчасовой ингаляции в концентрациях 5, 10, 15, 20, 25 и 30 мг/л. Действие каждой концентрации было изучено на шести белых мышах. В результате воздействия указанных концентраций соответственно погибли 3, 4, 5, 6, 6 и 6 животных. По ходу опыта отмечали сильное раздражающее и наркотическое (боковое положение животных) действие вещества. Винилацетат представляет собой виниловый эфир уксусной кислоты. Так как в формуле вещества есть двойные связи, можно предположить, что оно оказывает раздражающее действие на кожу, слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, что подтверждается картиной острого отравления. Величина летучести составила  Это показывает, что винилацетат обладает высокой способностью к испарению. Максимальная концентрация при температуре 20 °С в производственных условиях может составить 470 мг/л. Для характеристики условий проникновения вещества в организм определяют его коэффициент растворимости:  Относительно низкое значение коэффициента свидетельствует о том, что пары винилацетата быстро насыщают кровь до концентраций, максимально возможных при данном содержании вещества в воздухе. При значительном загрязнении воздуха винилацетатом быстрое насыщение крови обусловливает возможность развития острых отравлений. Коэффициент распределения «масло/вода» (К = 2,5 102) показывает, что винилацетат обладает способностью растворяться в жирах и липоидах, вследствие чего проходит через неповрежденную кожу и слизистые оболочки. Величину CL50 рассчитывают по результатам острого опыта, используя метод Першина, для чего составляют специальную таблицу (табл. 4.11). Таблица 4.11. Расчет CL50 по формуле Першина
[(a + b)(т - n)] = 249 + 417,5 + 584,5 = 1 251;  Определяют коэффициент возможности ингаляционного отравления и зону острого действия:   Величина КВИО лежит в пределах регламентов для веществ, относящихся ко 2-му классу опасности. По величинам средней смертельной концентрации вещество относится к 3-му классу, а по величине зоны острого действия винилацетат также должен быть отнесен к 3-му классу. Зона хронического действия составляет:  Это показывает, что винилацетат является опасным (2-й класс) в отношении развития хронических интоксикаций. Предельно допустимая концентрация винилацетата (1 мг/м3) находится в пределах нормативов для веществ 2-го класса (см. табл. 4.10). Таким образом, определение токсикометрических параметров позволяет отнести винилацетат по степени воздействия на организм ко 2-му классу опасности и охарактеризовать его как опасное соединение в отношении возможности развития как острых, так и хронических интоксикаций. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||