Факторы определяющие действие яда: структура, дисперсность, растворимость
Обновлено: 28.04.2024
Основными факторами, которые определяют токсический эффект химических веществ, являются:
- условия воздействия на организм;
Различия в действии разнообразных химических веществ
объясняются, главным образом, особенностями их химического
строения. Именно химическое строение веществ предопределяет их токсические свойства.
Практически важное значение имеют выявленные закономерности между строением веществ и их действием на организм. Одной из таких закономерностей является правило Ричардсона, согласно которому сила наркотического действия углеводородов в гомологических рядах углеводородов возрастает с увеличением числа атомов углерода от низших членов ряда к высшим. Если принять силу наркотического действия этилового спирта за единицу, то сила наркотического действия остальных спиртов такова: метиловый спирт (СН3ОН) - 0,8; этиловый спирт - (С2Н5ОН) - 1, пропиловый спирт (С3Н7ОН) - 2, бутиловый спирт (С 5 Н 9 ОН) - 3, аллиловый спирт (С 5Н11Н) - 4.
Другая известная закономерность выражается правилом разветвления цепей: наркотическое действие веществ ослабляется при разветвлении цепи углеродных атомов. Например, действие изопропилового спирта слабее, чем нормального пропилового спирта.
Следующая закономерность - это правило кратных связей: биологическая активность вещества возрастает с увеличени-
ем кратных связей, то есть с увеличением непредельности соединения. Например, действие этана СН3 - СН3 слабее, чем этилена СН2 = СН2 , а действие этилена слабее, чем ацетилена СН СН.
Замыкание цепи углеродных атомов усиливает действие углеводородов при их ингаляционном поступлении. Установлено, что пары циклопропана действуют сильнее паров пропана.
При переходе от полиметиленового кольца к ароматическому сила действия веществ также возрастает. Например, пары бензола действуют сильнее паров циклопропана, пары толуола - сильнее паров метилциклогексана.
Введение в молекулу вещества гидроксильной группы, как правило, ослабляет силу действия. Известно, что спирты менее токсичны, чем соответствующие им углеводороды.
При введении галоидов в молекулу органического соединения резко меняются его свойства и усиливается токсическое действие. Среди галоидпроизводных следует различать два типа соединений: первый - когда галоид находится в открытой цепи, второй - когда он связан с углеродом циклической или ароматической молекулы. Первый тип более активен и потому значительно токсичнее второго типа соединений. Например, хлортолуол С6Н5СН3Сl токсичнее хлорбензола С6Н5Сl.
Резко меняются токсические свойства веществ при введении нитро- и нитрозогрупп. Для алкилэфиров азотистой и азотной кислот, где группы NО2 и NО связаны с кислородом, характерно сосудорасширяющее и гипотензивное действие (этилнитрит, этилнитрат, нитроглицерин).
Для нитро- и нитрозосоединений жирного и ароматического рядов, где нитро- и нитрозогруппы связаны с углеродом, характерно действие на центральную нервную систему и образование метгемоглобина в крови.
Существенной является еще одна закономерность, харак- терная для многих гомологических рядов: первые члены гомологических рядов обладают большим токсическим действием, чем последующие. Например, метанол токсичнее этанола, муравьиная кислота - уксусной, формальдегид - ацетальдегида.
Определенное значение имеет и молекулярная симметрия. Известно, что симметрично построенные соединения более токсичны, чем несимметричные. К примеру, симметричный дихлорэтан примерно в два раза токсичнее несимметричного.
Значительно меньше закономерных связей выявлено среди неорганических веществ. Установлено, что токсичность щелочноземельных металлов возрастает с увеличением их атомной массы.
При оценке токсичности неорганических соединений важно учитывать валентность химических элементов. Так, например, шестивалентные соединения хрома токсичнее двухвалентных, окисные соединения марганца более токсичны, чем двухвалентные, то есть с увеличением валентности элемента токсичность соединения, содержащего этот элемент, возрастает. Но есть и обратные соотношения, когда с увеличением валентности токсичность его соединений падает. Примером могут служить соли железа: закисные соли железа токсичнее окисных.
Биологическое действие химических веществ зависит не только от химического строения, но и от их физико-химических свойств, которые, в свою очередь, обусловлены также химическим строением.
Опасность отравления химическими веществами зависит от таких физико-химических свойств, как летучесть, растворимость, агрегатное состояние, дисперсность, сорбционная способность.
Под летучестью понимают максимально достижимое содержание паров вещества, отнесенное к единице объема воздуха. Летучесть при 20 0 С может быть определена по формуле
где С - летучесть вещества, мг/л; М - молекулярная масса; p -
давление насыщенного пара, мм .рт.ст.
Расчет летучести при любой температуре производится
где T - температура кипения вещества, К:
T = 273+ tкип. . (3.6)
Чем выше летучесть вещества, тем значительнее опасность отравления им, поэтому в производственных условиях стремятся использовать менее летучие соединения. Так, например, стараются бензол заменить толуолом, а лучше - ксилолом, так как он обладает меньшей летучестью в сравнении с бензолом и толуолом.
С летучестью веществ связана и опасность образования взрывоопасных паровоздушных смесей. Легколетучие вещества очень быстро образуют в воздухе взрывоопасные паровоздушные смеси, например при аварийных разливах веществ.
Токсичность веществ в значительной мере зависит также от растворимости в воде, жирах, различных средах организма (крови, желудочном соке, лимфатической жидкости). Хорошая растворимость вещества в жирах в сочетании с высокой растворимостью в воде обусловливает опасность всасывания яда в организм через кожу при контакте с ним.
С растворимостью ядов связаны скорость всасывания, превращения в организме и выделения из него.
Знание растворимости химических веществ необходимо при разработке и выборе защитных мазей и паст. Например, нельзя применять гидрофильные мази и пасты при работе с водными растворами кислот и щелочей.
Для оценки опасности отравления промышленными ядами имеет значение и агрегатное состояние вещества. Наибольшую опасность представляют вещества, используемые в жидком, паро- и газообразном состояниях. Твердые вещества могут проникать через кожу и желудочно-кишечный тракт, и всасывание их происходит медленнее, чем паро- и газообразных веществ. Важной характеристикой твердых веществ является их дисперсность. Чем выше дисперсность вещества, тем ниже скорость оседания и выше концентрация в воздухе, следовательно, тем значительнее количество веществ, поступающих в организм человека. Не случайно поэтому при использовании в производстве твердых веществ стремятся к гранулированному или крупнокристаллическому состоянию, если это не противоречит технологии. В таком состоянии вещества мало пылят, не задерживаются на одежде и не загрязняют ее.
Другим свойством химических веществ, определяющим опасность отравлений, является способность сорбироваться различными материалами. Известно, что некоторые вещества (ртуть, тетраэтилсвинец, нитро- и аминосоединения бензола) хорошо сорбируются материалом внутренней поверхности стен, пола, потолка производственных помещений. В порах этих поверхностей происходит депонирование ядовитых веществ, и при последующей десорбции они вновь выделяются в воздух производственных помещений. Например, ртуть хорошо сорбируется штукатуркой, нитро- и аминосоединения поглощаются асфальтовыми и битумными полами. Знание сорбционной способности веществ необходимо при выборе не только строительных материалов, но и материалов для спецодежды.
Токсический эффект вредных веществ зависит также от реальных условий воздействия на организм. Условия воздействия могут быть связаны как с факторами внешней среды, так и с особенностями организма человека. К факторам внешней среды следует отнести метеорологические условия производственной среды, различного рода физические факторы (шум, вибрация, излучения).
Наблюдениями установлено, что количество отравлений многими химическими веществами резко возрастает в жаркое время года. Влияние высокой температуры объясняется, с одной стороны, изменением агрегатного состояния, увеличением летучести веществ, и, с другой стороны, изменениями в физиологическом состоянии организма. При повышенной температуре окружающего воздуха ускоряется процесс кровообращения в организме и увеличивается объем легочной вентиляции, все это ускоряет сорбцию веществ, и признаки отравления наступают скорее.
Влияние таких факторов, как повышенная влажность, шум, вибрация, излучения, аналогичны влиянию высокой температуры.
Токсическое действие веществ зависит также и от индивидуальных особенностей организма человека. Одни и те же яды у одних людей могут вызвать кожные заболевания, удушье, в то время как другие совершенно невосприимчивы к ним.
Молодые и больные люди более подвержены действию вредных веществ.
Существуют специальные противопоказания, исключающие допуск людей с рядом заболеваний к работе с вредными веществами.
Женщины более подвержены действию ряда химических веществ; есть перечень веществ, к работе с которыми не допускаются женщины.
Имеет значение и злоупотребление алкоголем. Значительное число химических веществ усиливают свое действие в присутствии алкоголя. Незначительные дозы малотоксичных веществ оказываются весьма опасными даже в состоянии легкого опьянения.
Следующим фактором, определяющим токсический эффект химических веществ, является их концентрация в воздухе производственных помещений. Чем выше концентрация газов и паров в воздухе, тем сильнее токсическое действие их. Для наиболее распространенных промышленных ядов установлена зависимость между концентрацией, продолжительностью и характером действия. Так, сильное токсическое действие окиси углерода сказывается, когда произведение продолжительности воздействия (в ч) на концентрацию (в мг/м 3 ) равно 1700.
С целью предупреждения вредного воздействия на организм химических веществ и производится регламентирование их содержания в различных средах (в воздухе производственных помещений, в атмосферном воздухе, воде водоемов).
Факторы, определяющие действие ядов на организм
Токсическое действие различных веществ является результатом взаимодействия организма, яда и окружающей среды. Оно зависит от следующих факторов:
1. Видовые различия в чувствительности человека и животных к ядам обусловлены сходством или различиями в течении обменных процессов, степенью сложности, дифференцированности нервной системы и механизмов регуляции физиологических функций, продолжительностью жизни, массой тела, величиной и особенностями строения кожных покровов и рядом других причин. Знание видовых различий важно потому, что при исследовании действия ядов на человека и разработке гигиенических нормативов, как правило, проводятся эксперименты на животных. Перенос (экстраполяция) экспериментальных данных с определенного вида животных на человека возможен лишь тогда, когда известно, что имеется общность в превращениях (метаболизме) яда в организме данного вида животныхи человека и что при выборе длительности эксперимента была учтена продолжительность жизни вида животных и длительность жизни человека, его трудового стажа и т.п.
2. Влияние пола на направленность и выраженность токсического действия может проявиться в отношении как специфических признаков поражения (влияние на гонады мужчин или женщин, на беременность, эмбриотропное действие и т.п.), так и общего действия. Отмечается большая чувствительность женского организма к действию некоторых органических ядов, например бензола. Некоторые яды, например соединения бора, обладают избирательно выраженной токсичностью в отношении гонад мужского организма.
3. Влияние возраста. Организм подростков в 2-3 раза (до 10 раз в отношении некоторых веществ) более чувствителен к ядам, чем взрослых.
4. Индивидуальная чувствительность к ядам выражена довольно значительно, что зависит от особенностей течения биохимических процессов у разных лиц (так называемая биохимическая индивидуальность), а также функциональной активности разных физиологических систем. Индивидуальная чувствительность к ядам определяется и состоянием здоровья. Например, лица с заболеваниями крови более чувствительны к действию кроветворных ядов, с нарушениями со стороны нервной системы - к действию нейротропных ядов, с заболеваниями легких - к действию раздражающих веществ и пылей и т.п. Учитывая это, лица с определенными заболеваниями не допускаются к работе в контакте с ядами, которые могут обострить течение болезни, или, наоборот, эти заболевания могут вести к более быстрому и тяжелому течению интоксикации.
На чувствительность организма к ядам оказывает влияние и характер труда. Например, при тяжелой физической работе усиливаются процессы дыхания и кровообращения, что ведет к ускоренному поступлению ядов в организм.
5. Химическая структура и физические свойства ядов. Всеобщих закономерностей зависимости токсичности от структуры соединений не существует, однако некоторые правила для определенных классов веществ установлены.
Возрастание токсичности наблюдается в гомологическом ряду углеводородов. Это применимо к веществам алифатического ряда, спиртам (кроме метилового), но оно не подтверждается в ряду ароматических соединений. В качестве примеров можно указать, что легкие бензины менее токсичны, чем тяжелые, бутиловый, амиловый и другие высшие спирты токсичнее этилового и пропилового.
Токсичность органических соединений возрастает с увеличением числа ненасыщенных связей, например от этана (СН3 - СН3) к этилену (СН2 = СН2) и ацетилену (СН º СН).
Токсичность снижается с увеличением разветвленности цепи. Это наблюдается среди углеводородов, являющихся изомерами, но имеющих различия в структуре (например, изогептан менее ядовит, чем гептан).
Изменение характера действия, а часто и возрастание токсичности отмечаются при введении в молекулу атома галоидов (хлор, фтор), метильных, амино- (NH2) и нитрогрупп (NO).
Из физических свойств ядов на токсичность их влияют растворимость, летучесть, агрегатное состояние.
На роль растворимости в воде указывалось выше.
Показателем растворимости вещества в жирах и липоидах является коэффициент распределения масло/вода. Физико-химическая сущность для этого показателя аналогична коэффициенту l и имеет следующее выражение:
К = конц. в масле / конц. в воде.
Растворимость влияет не только на скорость проникания веществ, но и на характер действия. Так, установлено, что чем больше растворимость вещества в липоидах, тем ярче выражено его нейротропное, в частности наркотическое, действие: чем выше коэффициент распределения масло/вода, т.е. отношение растворимости в липоидах к растворимости в воде, тем больше связывается яд не с кровью, а с тканями, богатыми липоидами (нервной тканью).
На опасность отравления ядом влияет такое физическое его свойство, как летучесть. Летучесть - максимально достижимая концентрация вещества в воздухе при данной температуре (мг/л, мг/куб.м).Чем она выше, тем большие концентрации вещества могут быть в воздухе, тем оно опаснее.
Агрегатное состояние ядов влияет на характер вредного действия и скорость его проявления. Известно, что металлическая ртуть в виде жидкости не токсична, но очень опасна в виде паров. Скорость развития интоксикации при вдыхании ядовитых аэрозолей возрастает с ростом дисперсности, так как увеличение раздробленности вещества резко увеличивает и его удельную поверхность, что ускоряет растворение и всасывание яда в органах дыхания и крови.
6. Концентрация и продолжительность действия яда. Токсический эффект в значительной мере определяется количеством поступившего в организм яда. Для некоторых веществ имеет значение время воздействия. Определенную роль играет непрерывность или прерывистость действия яда.
При поступлении яда в желудочно-кишечный тракт (а в эксперименте также внутривенно, внутрибрюшинно, внутримышечно, подкожно) количество вещества в организме, т.е. введенную дозу, принято рассчитывать на единицу массы тела (1 г, 1 кг). При поступлении токсических веществ через органы дыхания уровень содержания определяется концентрацией яда в воздухе в мг/куб.м.
Для оценки опасности химических веществ применяются следующие показатели:
а) Средняя смертельная доза при введении в желудок - это доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном введении в желудок - DL50.
Средняя смертельная концентрация в воздухе - это концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животныхпри 2-4 часовом ингаляционном воздействии - СL50.
б) Порог острого действия - пороговая концентрация или минимально действующая, которая при однократном воздействии вызывает статистически достоверные изменения интегральных показателей животного организма (например, изменения показателей рефлекторной деятельности) - LIMac.
в) Порог хронического действия - минимальная (пороговая) концентрация, вызывающая вредное действие в хроническом эксперименте по 4 часа 5 раз в неделю на протяжении 4 месяцев - LIMсh.
г) Зона острого действия (Sac) - характеризует потенциальную опасность возникновения острых отравлений и является отношением среднесмертельной концентрации к порогу острого действия:
Sac = CL50/ LIMac,
где CL50- среднесмертельная концентрация; LIMac - порог острого действия.
Чем меньше зона острого действия, тем опаснее вещество, так как даже небольшое повышение концентрации, начиная от пороговой, уже может вызывать крайние формы влияния на организм, т.е. смерть.
д) Зона хронического действия - отношение порога острого действия к порогу хронического действия:
Sch = LIMac / LIMch,
где LIMac - порог острого действия; LIMch - порог хронического действия.
Интервал между LIMас и LIMch удовлетворено характеризует опасность возникновения хронического отравления. Если этот интервал велик, т.е. LIMch слишком мала по сравнению с LIMас, то в животном организме создаются хорошие условия для суммирования эффекта малых концентраций и, следовательно, для развития интоксикации. Иными словами, чем шире зона хронического действия, тем опаснее испытуемое вещество, так как кумулятивные свойства, выражающиеся в накоплении эффекта в хроническом эксперименте, будут выражены сильнее.
Опасность яда - возможность возникновения интоксикации в естественных условиях на производстве зависит не только от токсичности вещества (например, устанавливаемой по величинам DL50 или CL50), но и других его свойств, прежде всего летучести. Малотоксичное, но высоколетучее вещество в условиях производства может оказаться гораздо опаснее, чем высокотоксичное, но малолетучее.
В настоящее время опасность химических веществ часто оценивают по величине КВИО - «коэффициента возможности ингаляционного отравления», который равен отношению C20/ CL50, где С20- максимально достижимая концентрация вещества при 20 градусах Цельсия, СL50- среднесмертельная концентрация для животных (белых мышей) при двухчасовом воздействии (120 мин). Таким образом, КВИО объединяет два важнейших показателя опасности острого отравления: летучесть вещества и дозу, вызывающую наибольший биологический эффект, т.е. гибель организма.
Токсический эффект зависит не только от дозы и концентрации вещества: имеют значение также время (продолжительность) и периодичность воздействия ядов. В отношении многих веществ, поступающих в организм через дыхательные пути, установлено, что сила токсического действия (W) находится в прямой зависимости от концентрации (с) и времени (t) воздействия, т.е. W=c × t. Эта закономерность в большинстве случаев отражает зависимость эффекта от дозы, так как чем больше концентрация яда в воздухе и продолжительнее время действия, тем больше вещества поступает в организм.
7. Комбинированное действие ядов, влияние физических факторов среды. Изолированное действие ядов на производстве, особенно в химической промышленности, встречается редко; обычно работающие подвергаются одновременному воздействию нескольких веществ, т.е. имеет место комбинированное действие ядов.
Различают несколько видов комбинированного (совместного) действия ядов:
1) Однородное действие - компоненты смеси действуют на одни и те же системы в организме, при количественно одинаковой замене их друг другом токсичность смеси не изменяется. В этих случаях говорят о простой аддитивности (от addition - сложение, дополнение) или простом суммировании: суммарный эффект смеси равен сумме эффектов действующих компонентов.
2) Независимое действие - компоненты смеси действуют на разные системы, токсические эффекты не связаны друг с другом и в случае их возникновения (например, гибели), они являются результатом воздействия одного или другого компонента, а не развития комбинационного эффекта.
3) Положительный синергизм, или потенцирование (от potent - сильнодействующий), и отрицательный синергизм ( депотенцирование, антагонизм) - комбинированное действие смеси веществ, которое по своему эффекту в первом случае больше, а во втором - меньше, чем сумма действий отдельных веществ смеси.
Токсический эффект, как отмечалось выше, является результатом взаимодействия яда, организма и условий внешней среды: температуры и влажности воздуха, барометрического давления, ультрафиолетовой радиации, шума и др.
Токсичность ядов в определенном температурном диапазоне является наименьшей, усиливаясь как при повышении, так и при понижении температуры воздуха. Главной причиной этого является изменение функционального состояния организма: нарушение терморегуляции, потеря воды при усиленном потоотделении, изменение обмена веществ и ускорение многих биохимических процессов. Учащение дыхания и усиление кровообращения ведут к увеличению поступления ядов в организм через органы дыхания. Расширение сосудов кожи и слизистых повышает скорость всасывания токсических веществ через кожу и дыхательные пути. В этом же направлении влияет усиленное потоотделение.
Влажность воздуха может увеличивать опасность отравлений, в особенности раздражающими газами. Причина, по-видимому, в усилении процессов гидролиза, повышении задержки ядов на поверхности слизистых оболочек, изменении агрегатного состояния ядов.
Изменение барометрического давления также влияет на токсический эффект. При повышении давления возрастание токсического действия происходит вследствие двух причин: во-первых, усиленного поступления яда вследствие роста парциального давления газов и паров в альвеолярном воздухе и ускоренного перехода их в кровь, во-вторых, изменения многих физиологических функций, в первую очередь дыхания, кровообращения, состояния центральной нервной системы и анализаторов. При понижении барометрического давления первая причина отсутствует, но усиливается влияние второй.
В производственных условиях встречается сочетание действия ядов и ультрафиолетовых лучей (транспортные рабочие, регулировщики, грузчики и др.). Ультрафиолетовые лучи влияют на процессы взаимодействия газов в смесях, например, способствуя образованию смога из выхлопных газов автомашин.
Имеются данные об усилении действия ядов при одновременном влиянии на организм шума и вибрации. Причиной этого, по-видимому, является изменение функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем.
4.4. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в
воздухе рабочей зоны
Предельнодопустимыеконцентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны - - концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течении 8 ч или при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Предельно допустимые концентрации токсических веществ используются на практике для оценки санитарной обстановки на производстве, эффективности оздоровительных мероприятий, например вентиляции, а также при проектировании новых цехов и пр.
При обосновании ПДК производственных ядов исходят из:
а) учета физико-химических свойств вещества;
б) результатов экспериментальных исследований;
в) данных гигиенических наблюдений на производстве, материалов о состоянии здоровья и заболеваемости рабочих.
Исходной величиной для установления ПДК является порог хронического действия (LIMch).
Предельно допустимая концентрация устанавливается на уровне в 2-3 раза и более низком, чем LIMch. Этот коэффициент снижения называется «коэффициентом запаса» («индекс безопасности», «коэффициент прочности»).
Это можно выразить в виде формулы:
где К - коэффициент запаса.
Величина К тем больше, чем уже зона острого токсического действия, выраженнее кумулятивные свойства, шире зона хронического токсического действия. При обосновании коэффициента запаса учитываются КВИО, возможность кожно-резорбтивного действия: чем они значительнее тем больше избираемый коэффициент запаса.
Факторы, определяющие действие промышленных ядов
На степень токсичности промышленных ядов и характер вызываемых ими патологических изменений влияет ряд факторов, в частности их химическая структура. К сожалению, создать определенные схемы, устанавливающие связь химической структуры вещества с его токсическим действием по одному какому-либо признаку до сих пор не удавалось, так как все многообразие типов действия ядов невозможно объяснить какой - либо одной системой.
В настоящее время этот вопрос приходится решать применительно к отдельным группам ядов. Так, для определенных групп органических соединений можно предсказать характер действия некоторых ядов, так как изменения химической структуры в них весьма закономерно связаны с изменениями токсического действия. Однако возможны и обратные явления, т. е. большие различия в действии очень близких соединений.
Наиболее существенной закономерностью для большой группы неэлектролитов, оказывающих наркотическое действие, является правило Ричардсона, согласно которому в гомологических рядах сила наркотического действия возрастает с увеличением числа атомов углерода - от низших членов ряда к высшим. Правило Ричардсона остается в силе и для гемолитического действия наркотиков (оно возрастает с усилением наркотического действия). Есть также основание считать, что это правило применимо и к раздражающему действию наркотиков.
Вторая, весьма общая, закономерность зависимости токсичности вещества от химической структуры называется «правилом разветвленных цепей». По этому правилу разветвление цепи углеродных атомов ослабляет наркотическое действие. Так, например, установлено, что действие изогептана, изооктана, изопропилбензола слабее действия соответственно гептана, октана и пропилбензола.
Усиление действия углеводородов отмечается при замыкании цепи углеродных атомов; так, пары циклопентана, циклогексана и их гомологов действуют сильнее, чем пары соответствующих метановых углеводородов.
Усиление наркотического действия возникает также при введении в молекулу углеводорода одной из следующих содержащих кислород или серу «полярных» групп: ОН, О или S. Так, метиловый спирт (СН3ОН) и этиловый спирт (С2Н5ОН) оказывают выраженное наркотическое действие, а метан (СН4) или этан (С2Н6) в обычных условиях этим свойством не обладают.
На токсические свойства веществ оказывает большое влияние введение кратных связей, т. е. увеличение непредельности соединения. Например, наркотическое действие этана (СН3-СН3) слабее, чем этилена (СН2=СН2), а наркотическое действие последнего слабее, чем ацетилена (СН=СН). С увеличением непредельности не только усиливается наркотическое действие яда, но и резко возрастает местное раздражающее действие. Так, насыщенные спирты (пропиловый и бутиловый) оказывают слабое раздражающее действие, а непредельные спирты и альдегиды (аллиловый спирт СН =СН2 ОН, акролеин СН2=СН-СНО) вызывают резкое раздражение.
Влияние ненасыщенности соединений на их токсические свойства можно наблюдать и на примерах окиси углерода и углекислого газа, низших и высших окислов мышьяка, фосфора, марганца: СО более ядовит, чем С02, низшие окислы токсичнее, чем высшие.
На действие органических соединений весьма разносторонне влияет введение в их молекулу галоида, в частности хлора. При этом резко усиливается наркотическое действие углеводородов жирного ряда (при их вдыхании). Это усиление идет параллельно увеличению числа атомов хлора в следующем ряду: СН4-метан, СН3СL -хлористый метил, СН2СL2 -хлористый метилен, СНСL3 - хлороформ. Однако четыреххлористый углерод - ССL4 - в этом ряду является исключением, так как оказалось, что его пары действуют слабее, чем пары хлороформа.
Введение хлора в молекулу углеводородов не только усиливает наркотическое действие их паров, но и своеобразно изменяет их токсические свойства. После однократного отравления хлорзамещенными углеводородами жирного ряда животные часто погибают некоторое время спустя, причем на вскрытии обнаруживается значительная жировая инфильтрация внутренних органов: миокарда, печени, почек и т. д. Аналогичные патологические изменения возникают при хроническом воздействии малых концентраций паров тех же веществ.
Дегенеративные изменения паренхиматозных органов и значительные изменения в нервной системе могут развиться и после интоксикаций хлорзамещенными спиртами (хлоргидринами) и хлорзамещенными простыми эфирами (дихлорэтиловый, дихлоризопропиловый и др.). Введение атома хлора может также способствовать усилению раздражающего действия ядов. Резко выраженные изменения токсических свойств возникают при замещении водородных атомов в ароматических соединениях (бензол и его гомологи) нитро- и аминогруппой (N0, и NH2). Так, введение в молекулу бензола, толуола группы NH2 или N02 сопровождается исчезновением наркотического действия, но зато приводит к усилению действия на кровь (метгемоглобинообразование), центральную нервную систему и на паренхиматозные органы (появление дегенеративных изменений). Введение группы N02 больше усиливает токсические свойства вещества, чем введение группы NH2, но последняя группа способствует возникновению таких специфических изменений, как, например, рак мочевого пузыря.
Как видно из всего изложенного, в отношении различных групп органических соединений намечены некоторые закономерности связи химической структуры вещества с его токсическим действием. Что касается неорганических веществ, то пока для них не создана обобщенная характеристика связи их химической структуры и биологического действия. Поэтому при определении токсических свойств неорганических ядов приходится базироваться на изучении отдельных химических веществ.
Физические свойства ядов
Если токсические свойства вещества в значительной степени определяются его химической структурой, то возникновение отравления находится в тесной зависимости от физических свойств вещества: агрегатного состояния, дисперсности, летучести, растворимости.
От этих свойств в значительной степени зависит способность яда проникать в организм, быстрота этого проникновения, дальнейшее распределение яда в организме, скорость его выделения.
Агрегатное состояние
Промышленные яды могут находиться в различных агрегатных состояниях: в твердом, жидком, газо- и парообразном виде, а также в состоянии тумана, пыли или дыма (аэрозольное состояние). Как правило, чем выше дисперсность вещества, тем оно ядовитее, причем может измениться характер его действия. Многие вещества, которые в грубодисперсном состоянии (пыли) не ядовиты, становятся таковыми при тонкой их дисперсности, так как чем меньше эти пылинки, тем глубже они проникают в дыхательные пути и тем относительно больше поверхность всасывания. Наиболее опасны яды, находящиеся в паро,- газо,- дымо- и туманообразном состоянии.
Поучительным примером в этом отношении может служить цинк. Как известно, этот металл в твердом или пылевидном состоянии нетоксичен. Когда же в дыхательные пути попадают пары цинка (обычно при плавке медных сплавов с большим содержанием цинка), возникает характерная клиническая картина «литейной лихорадки». Заболевания типа «литейной лихорадки» могут возникать и при действии других металлов (или их окислов) в состоянии высокой дисперсности - «пары» меди, железа, никеля, кобальта, кадмия.
Твердые яды, не дающие паров, опасны лишь при непосредственном соприкосновении с ними кожи или при попадании в пищеварительные органы. Из неэлектролитов, растворяющихся в жиролипоидах, наиболее быстро проникают через кожу те, которые имеют маслянистую или кашицеобразную консистенцию.
Летучесть
Большое значение имеет и летучесть яда. Так, если наркотическое действие углеводородов в гомологичных рядах нарастает с увеличением числа углеродных атомов, то одновременно увеличивается молекула и повышается точка кипения. В результате снижается летучесть вещества и уменьшается опасность отравления через органы дыхания. Если жирорастворимые вещества, могущие проникать в организм через кожу, весьма токсичны, но и очень летучи, то они могут и не вызвать отравления, так как быстро улетучиваются с поверхности кожи.
Растворимость
Очень важным фактором, определяющим токсичность яда, является также его растворимость в жидкостях организма. Чем выше растворимость в них яда, тем он токсичнее. Особенно большое значение имеет растворимость яда в липоидах, так как благодаря этому свойству он может быстро проникать в нервные клетки, богатые липоидами. Хорошо растворимые твердые ядовитые вещества более опасны в отношении возможности отравления, чем плохо растворимые или совсем не растворимые. Так, например, хорошо растворимый мышьяковистый ангидрид - As203 (так называемый белый мышьяк) весьма ядовит, а очень мало растворимые трехсернистый мышьяк (аурипигмент) -AsS3 и двухсернистый мышьяк (реальгар)-As2Sa почти не токсичны.
Растворимость ядов имеет большое значение и для абсорбции некоторых газов и паров в дыхательных путях. Так, при одинаковых концентрациях различных «нереагирующих» газов и паров в воздухе концентрация их в крови может быть неодинаковой. Например, при одинаковых концентрациях в воздухе бензола и бензина за один и тот же период времени насыщение крови первым веществом значительно выше, чем вторым. Это объясняется большей растворимостью бензола в крови, чем бензина.
Абсорбция
При вдыхании «реагирующих» газов, обладающих большой активностью и быстро вступающих в организме в реакции, имеются различные места абсорбции этих газов. Некоторые из них - хлористоводородный газ, фтористый водород, аммиак, сернистый ангидрид - в основном абсорбируются слизистой верхних дыхательных путей, а другие, например окислы азота, хлор, фосген, проникают глубоко вдыхательные пути и там абсорбируются. Это различие в месте абсорбции в основном зависит от степени растворимости «реагирующих» газов в воде: легко растворимые газы абсорбируются слизистой оболочкой верхних дыхательных путей, менее растворимые - проникают в легкие.
Роль концентрации (дозы) ядовитых веществ
В производственных условиях опасность отравления зависит не только от токсичности промышленных ядов, но и от их концентрации во вдыхаемом воздухе.
Возможность и степень интоксикации находятся в определенной зависимости от дозы ядовитого вещества, поступающего в организм через желудочно-кишечный тракт или через кожу. Однако зависимость эффекта действия ядовитых веществ от их концентрации, дозы и длительности действия является одним из наиболее сложных вопросов токсикологии.
Как уже указывалось выше, действие химических веществ может быть различным в зависимости от их химической структуры. Одни вещества, проникая в организм, прочно и надолго связываются с тканями и вызывают в них глубокие изменения. В этом случае говорят о материальной кумуляции. Другая группа веществ, попадая в организм, не приводит к развитию выраженных патоморфологических изменений в тканях, а обусловливает функциональные изменения. Таким образом, развивается функциональная кумуляция, т. е. накопление вызванных ядами этой группы физиологических изменений.
Для первой группы веществ концентрация (доза) не имеет безусловного значения: минимальные их дозы, поступая в организм, накапливаются в тканях, надолго и прочно связываются с ними. По прошествии определенного времени накопление яда достигает такой степени, что возникает клиническая картина интоксикации. Эта группа веществ может быть отнесена к хроноконцентрационным, действие которых зависит от концентрации (дозы) и длительности действия яда.
Для второй группы веществ основное значение имеет концентрация, или доза. Если она будет ниже некоторого «порога», то при самом длительном воздействии яда физиологические изменения в организме не наступают, так как при слабых концентрациях в тканях не может накопиться доза яда, необходимая для получения интоксикационного эффекта. Вещества подобного типа действия относятся к концентрационным, так как их действие зависит только от концентрации.
Комбинированное действие промышленных ядов
В производственных условиях работающие обычно подвергаются воздействию комбинации различных ядовитых веществ. Комбинированное действие ядов может носить различный характер. В одних случаях получается синергизм, когда одно вещество усиливает (потенцирует) действие другого. Например, алкоголь усиливает токсическое действие анилина, нитропроизводных бензола, цианамида.
Токсическое действие смеси окислов азота и окиси углерода больше, чем простая сумма действия обоих ядов в тех же условиях. В других случаях возникает антагонизм, когда действие одного яда ослабляется другим. Например, действие кислот может быть уменьшено осредняющими их щелочами. Действие ядов при их комбинации может суммироваться - так называемое аддитивное действие. Такое действие наблюдается при многочисленных комбинациях промышленных ядов (раздражающих, удушающих, углеводородов ароматического и жирного ряда и т. д.). Поскольку при одновременном воздействии на организм нескольких ядов могут возникнуть различные типы комбинированного их действия, при оценке воздушной среды производственного помещения необходимо учитывать токсические свойства всех находящихся в воздухе веществ, а не одного из них, хотя бы и наиболее токсичного.
Влияние факторов внешней среды и особенностей организма на действие ядов
Действие промышленных ядов может значительно изменяться под влиянием ряда факторов внешней среды: температуры, влажности, барометрического давления и т. д.
Под влиянием высокой температуры воздушной среды повышается летучесть химических веществ, что приводит к нарастанию концентрации паров и увеличению опасности отравления.
При высокой температуре воздуха кожные сосуды расширяются, увеличивается потоотделение, учащается дыхание, усиливается кровообращение, чем облегчаются условия для проникновения в организм некоторых ядов. Учащение дыхания, увеличение его минутного объема и усиление кровообращения создают определенные условия для повышения абсорбции ядов через дыхательные пути. Увеличение потливости и расширение сосудов кожи летом облегчает всасываемость амидо- и нитросоединений бензола, поэтому летом отравления этими ядами возникают чаще и бывают более интенсивны, чем зимой.
Различная степень влажности производственной среды может также оказывать влияние на токсическое действие некоторых ядов, например фтористого водорода, соляной кислоты.
Определенное влияние на силу действия ядов оказывает, по-видимому, значительное понижение атмосферного давления, например на высотах. К сожалению, этот вопрос пока изучен явно недостаточно.
Токсический эффект яда в значительной степени зависит и от особенностей организма. Так, женщины в период беременности более чувствительны к действию некоторых промышленных ядов, например свинца, ртути, бензола и т. д., причем не исключена опасность действия ядов и на потомство.
Необходимо также учитывать различную возрастную чувствительность к ядам. Установлено, что в молодом возрасте (у детей и подростков) может иметь место повышенная чувствительность к некоторым группам ядов, например к действию даже небольших концентраций так называемых нервных ядов, в частности паров органических растворителей (наркотиков).
Возникновению интоксикации может способствовать выполнение физической работы при наличии в воздухе производственных помещений токсических веществ. Физическое напряжение сопровождается значительным увеличением вентиляционного объема вдыхаемого воздуха и усилением кровообращения. В результате увеличивается возможность проникновения ядовитых веществ в организм и, следовательно, опасность интоксикации.
Этому способствуют также и изменения обмена веществ, вызванные физической работой: повышение потребности в кислороде, накопление недоокисленных продуктов обмена и т. д.
Характер действия ядов может зависеть также от состояния здоровья лиц, подвергающихся их действию. Так, при наличии заболеваний центральной нервной системы действие ядов, преимущественно ее поражающих, оказывается значительно более резким, чем у здоровых лиц. У страдающих заболеваниями органов дыхания яды, действующие в основном на эти органы, могут вызвать значительно более сильное поражение.
Под влиянием перенесенного ранее действия некоторых промышленных ядов может возникнуть повышенная чувствительность к ним. Так, у лиц, подвергшихся воздействию урсола, в дальнейшем при повторном контакте с этим ядом легко вспыхивают стойкие астматические приступы. После перенесенного под влиянием некоторых раздражителей (динитрохлорбензол, никель) кожных заболеваний (дерматит, экзема) развивается настолько высокая сенсибилизация к этим веществам, что дальнейшая работа в контакте с ними становится невозможной.
Условия, влияющие на характер и силу токсического действия
Токсичность - это мера несовместимости вредного, вещества с жизнью. Степень токсического эффекта зависит от биологических особенностей вида, пола, возраста и индивидуальной чувствительности организма; строения и физико-химических свойств яда; количества попавшего в организм вещества; факторов внешней среды (температура, атмосферное давление и др.).
Химическая структура и характер действия ядов. Токсическое действие органических соединений в определенной степени зависит от их строения и свойств.
Известно, что рдзветвление цепи углеродных атомов неэлектролитное действие. Соединения с нормальной углеродной цепью оказывают более выраженный токсический эффект по сравнению со своими разветвленными изомерами. Так, нормальные пропиловый и бутиловый спирты более сильные наркотики, чем соответствующие изопропиловый и изобутиловый; пропилбензол сильнее изопропилбензола, октан - изооктана. Циклические углеводороды, обладающие одной длинной боковой цепью, оказываются более токсичными, чем их изомеры, обладающие двумя или несколькими боковыми цепочками. Например, пары диметилциклогексана действуют слабее, чем пары этилциклогексана.
Замыкание цепи углеродных атомов ведет к увеличению силы действия углеводородов при их ингаляционном поступлении. Пары циклопропана, циклопентана, циклогексана и их гомологов действуют сильнее, чем пары соответствующих метановых углеводородов, пропана, пентана, гексана. Переход от полиметиленового кольца к ароматическому ведет к увеличению силы неэлектролитного действия при ингаляционном пути поступления: пары бензола и толуола действуют соответственно сильнее паров циклогексана и метилциклогексана.
При введении в молекулу гидроксильной группы, увеличивается растворимость и ослабляется сила действия соединения: спирты менее токсичны, чем соответствующие углеводороды.
Введение галогена в молекулу органического соединения почти всегда сопровождается усилением токсичности и появлением новых токсических эффектов, характерных для специфически действующих ядов. Существенное значение в токсичности имеет место присоединения галогена - атом галогена, находящийся в открытой цепи, гораздо более активен, чем связанный с углеродом циклической или ароматической молекулы.
Введение в молекулу нитро- (NO2), нитрозо- (N0) или аминогруппы (NH2) резко изменяет токсические свойства соединения. Для алкилэфиров азотной и азотистой кислот, где группы NO2 и N0 связаны с кислородом, типично сосудорасширяющее и гипотензивное действие (этилнитрит, амилнитрит, этилнитрат, нитроглицерин). Для нитрозосоединений жирного и ароматического ряда, где нитро- или нитрозогруппа связана с углеродом, а также для ароматических аминов характерно действие на ЦНС и метгемоглобинобразование. Особенно высока токсичность нитро- и ами-нопроизводных ароматических углеводородов (нитробензол, анилин, толуидины, ксилидины). Прямой зависимости между силой действия и количеством нитро- и аминогрупп нет. По всей вероятности, общий характер токсического действия амино- и нитро-соединений зависит от сходства их судьбы в организме. Введение в молекулу химического соединения кратных связей (ненасыщенность соединения) приводит к усилению его способности к химическим реакциям и, следовательно, к повышению токсичности.
Более высокой химической активностью обусловлены и раздражающие свойства ненасыщенных соединений, таких как акролеин, дивинил, дивинилацетилен, стирол, винилацетат и многих других.
Видовые различия и чувствительность к ядам. О различной видовой чувствительности к ядам известно давно. Знание особенностей возникновения, развития и протекания интоксикации у животных различных видов очень важно для токсикологов потому, что данные о токсичности тех или иных вредных веществ, получаемые в экспериментальных условиях в опытах на животных, чаще всего экстраполируются на человека. В ряде случаев различия в чувствительности человека и животных к ядам обусловлены особенностями метаболизма, различиями в продолжительности жизни, массой тела и др.
Пример различной видовой чувствительности можно привести на основании данных Г. Н. Красовского об изоэффективных дозах (ДЕ50) ацетофоса для человека и животных, установленных по активности холинэстеразы крови (табл. 12).
Таблица 12. Изоэффектнвные дозы ацетофоса (ДЕ50 +/- m) для человека и животных, мг/кг
| Объект наблюдения | Время наблюдения | |
| 1 ч | 5 ч | |
| Человек | 3,5 | |
| Кролик | 2,7 | 4,4 |
| Морская свинка | 6,4 | 6,0 |
| Крыса | 10,0 | 12,5 |
| Мышь | 24,0 | 28,5 |
Как видно из табл. 12, изоэффективные дозы ацетофоса различны для человека и животных, при этом они значительно отличаются у разных видов животных.
Влияние пола в формировании токсического эффекта не является однозначным. К некоторым ядам более чувствительны женщины, к другим - мужчины. Это в первую очередь обусловлено специфическими признаками поражения (влияние на гонады мужчин или женщин, эмбриотоксическое действие). Отмечается большая чувствительность женского организма к действию некоторых органических растворителей, например бензола. Установлено, что во время беременности опасность отравления повышается и отмечается более тяжелое ее течение. Некоторые яды, например соединения бора, марганца, обладают избирательной токсичностью в отношении гонад мужского организма.
Влияние возраста на проявление токсического эффекта при воздействии на организм различных ядов не является одинаковым. Одни яды оказываются более токсичными для молодых, другие - для старых; токсический эффект третьих не зависит от возраста.
В опытах на животных показано, что молодые особи более чувствительны к нитриту натрия, сероуглероду, кониозоопасной пыли; взрослые - к аллиловому спирту, диэтиловому эфиру, гранозану; старые животные к аминазину, фтору, дихлорэтану.
Индивидуальная чувствительность к ядам выражена довольно значительно и зависит от особенностей течения биохимических процессов у разных лиц (так называемая биохимическая индивидуальность). Как указывалось выше, в превращении ядов непосредственное участие принимает большая группа ферментов. Активность этих ферментных систем различна у разных лиц.
Индивидуальная чувствительность определяется и состоянием здоровья. Например, лица с заболеваниями крови более чувствительны к действию кроветворных ядов, с нарушениями со стороны нервной системы - к действию нейротропных ядов, с заболеваниями легких - к действию раздражающих веществ и пылей. Снижению сопротивляемости способствуют хронические инфекции, например туберкулез.
На чувствительность организма к ядам оказывает влияние и характер труда. При тяжелой физической работе усиливаются процессы дыхания и кровообращения, что ведет к ускоренному поступлению яда в организм.
Интермитирующее воздействие вредных веществ. На производстве, как правило, не бывает постоянных концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны в течение всего рабочего дня. Они либо постепенно увеличиваются, снижаясь за обеденный перерыв, и вновь увеличиваясь к концу рабочего дня, либо оказываются колеблющимися в зависимости от хода технологических процессов. Концентрации воздействующих веществ могут колебаться от нуля до превышающих предельно допустимые, т. е. в таких случаях имеет место интермиттирующее воздействие вредных веществ.
Слово «интермиттирующее», в точном смысле подразумевающее «перемежающееся» или «прерывистое», используется в токсикологии для обозначения действия концентраций вредного вещества колеблющихся во времени.
Из физиологии известно, что максимальный эффект наблюдается в начале и в конце воздействия раздражителя. Переход от одного состояния к другому требует приспособления, а потому частые и резкие колебания раздражителя ведут к более сильному воздействию его на организм, однако эффект усиления зависит и от других причин. Например, прерывистая затравка парами хлороформа вызывает более существенные сдвиги безусловного двигательного рефлекса, чем вдыхание воздуха с постоянной концентрацией этого яда. Вместе с тем подобные же опыты с этанолом не обнаруживают четких различий при двух режимах воздействия. Главную роль при интермиттирующем действии ядов играет сам факт колебаний концентраций в крови, а не накопление веществ. Расчет накопления чужеродного, медленно метаболизирующего вещества в организме при различной частоте перерывов экспозиции показывает, что при одной и той же концентрации в воздухе в организме накапливается тем больше вещества, чем больше суммарная экспозиция. Даже очень частые перерывы при одной и той же суммарной экспозиции не могут создать различия в накоплении больше чем в 2 раза по сравнению с непрерывной экспозицией, следовательно, накопление вещества при одинаковой концентрации мало зависит от режима частоты смен экспозиций и перерывов, если суммарная экспозиция одинакова. В конечном итоге колебания интенсивности химического фактора, как на высоком, так и на низком уровне воздействия ведут к нарушению процессов адаптации.
Комбинированное действие промышленных ядов. Человек в различных условиях современного промышленного и сельскохозяйственного производства все чаще и чаще подвергается воздействиям сложного комплекса неблагоприятных факторов. Комбинированное действие вредных веществ - это одновременное или последовательное действие на организм нескольких ядов при одном и том же пути поступления. Различают несколько видов комбинированного действия ядов.
1. Аддитивное действие - феномен суммированных эффектов, индуцированных комбинированным воздействием. При этом суммарный эффект смеси равен сумме эффектов действующих компонентов.
2. Потенцированное действие (синергизм) - усиление эффекта, действие больше, чем суммация.
3. Антагонистическое действие - эффект комбинированного воздействия, менее ожидаемого при простой суммации.
4. Независимое действие - комбинированный эффект не отличается от изолированного действия каждого яда. Преобладает эффект наиболее токсичного вещества.
Примером аддитвного действия является наркотическое действие смеси углеводородов. Часто встречаются комбинации веществ с независимым действием (бензол и раздражающие газы, смесь взрывных газов и пылей в рудниках и т. п.). Потенцирование отмечено при совместном действии сернистого ангидрида и хлора, алкоголь повышает опасность отравлений анилином, ртутью, цианамидом кальция и другими производственными .ядами.
Для гигиенической оценки воздушной среды при условии аддитивного действия ядов существует формула:
(С1/ПДК1) + (С2/ПДК2) + ……… (Сn/ПДКn) £ 1
где С1, С2, Сn - концентрация каждого вещества в воздухе; ПДК1, ПДК2, ПДКn - установленные для них ПДК.
Наряду с комбинированным действием ядов возможно и комплексное воздействие веществ.
Комплексным принято называть такое воздействие, когда яды поступают в организм одновременно, но разными путями (через дыхательные пути с вдыхаемым воздухом, желудок с пищей и водой, кожные покровы). В связи с нарастающим загрязнением вредными веществами окружающей человека среды значение этого пути поступления ядов возрастает.
Сочетанное воздействие химических и физических факторов производственной среды. Воздействие токсических веществ на организм человека в условиях производства не может быть изолированным от влияния других неблагоприятных факторов, таких, как высокая и низкая температура, повышенная, а иногда и пониженная влажность, вибрация и шум, различного рода излучения и др. При сочетанном воздействии вредных веществ с другими факторами эффект может оказаться более значительным, чем при изолированном воздействии того или иного фактора.
Температурный фактор. При одновременном воздействии вредных веществ и высокой температуры возможно усиление токсического эффекта.
Выраженность токсического эффекта при сочетанном воздействии с повышенной температурой может зависеть от многих причин: от степени повышения температуры, пути поступления яда в организм, концентрации или дозы яда. К одной из основных причин следует отнести изменение функционального состояния организма, нарушение терморегуляции, потери воды при усиленном потоотделении, изменение обмена веществ и ускорение многих биохимических процессов. Учащение дыхания и усиление кровообращения ведут к увеличению поступления ядов в организм через органы дыхания. Расширение сосудов кожи и слизистых повышает скорость всасывания токсических веществ через кожу и дыхательные пути. Высокая температура воздуха увеличивает летучесть ядов и повышает их концентрации в воздухе рабочей зоны. Усиление токсического действия при повышенной температуре воздуха отмечено в отношении многих летучих ядов: наркотиков, паров бензина, оксидов азота, паров рути, оксида углерода, хлорофоса и др. Понижение температуры в большинстве случаев ведет также к усилению токсического эффекта. Так, при пониженнои температуре увеличивается токсичность оксида углерода, бензина, бензола, сероуглерода и др.
Повышенная влажность воздуха. При повышенной влажности может увеличиваться опасность отравлений в особенности раздражающими газами. Причина, по-видимому в усилении процессов гидролиза, повышении задержки ядов на поверхности слизистых оболочек, изменении агрегатного состояния ядов. Растворение газов и образование мельчайших капелек кислот и щелочей способствует возрастанию раздражающего действия.
Шум и вибрация. Производственный шум может усиливать токсический эффект. Это доказано для оксида углерода, стирола, алкилнитрила, крекинг-газа, нефтяных газов, аэрозоля борной кислоты.
Промышленная вибрация аналогично шуму также может усиливать токсическое действие ядов. Например, пыль кобальта, кремниевые пыли, дихлорэтан, оксид углерода, эпоксидные смолы оказывают более выраженное действие при сочетании действия с вибрацией по сравнению с воздействием чистых ядов.
Лучистая энергия. УФ-облучение может понижать чувствительность белых мышей к этиловому спирту вследствие усиления окислительных процессов в организме и более быстрого обезвреживания яда. Известно об уменьшении токсического эффекта оксида углерода при УФ облучении. Причина этого - ускорение диссоциации карбоксигемоглобина и более быстрое выведение оксида углерода из организма.
Физическая нагрузка. Работающий соприкасается с промышленными ядами, как правило, выполняя одновременно большую или меньшую физическую работу. Физическая нагрузка, оказывающая мощное и разностороннее влияние на все органы и системы организма, не может не отразиться на условиях резорбции, распределения, превращения и выделения ядов, а в конечном итоге - на течении интоксикации.
Динамические физические нагрузки активизируют основные вегетативные системы жизнеобеспечения - дыхание и кровообращение, усиливают активность нервно-эндокринной системы, а также многие ферментативные процессы. Увеличение легочной вентиляции приводит к возрастанию общей дозы газообразных веществ и паров, проникающих в организм через дыхательные пути; В связи с этим увеличивается опасность отравления наркотиками, раздражающими парами и газами, токсическими пылями. Более быстрому распределению яда в организме способствует увеличение скорости кровотока и минутного объема сердца. Повышение функциональной активности печени, желез внутренней секреции, нервной системы и увеличение кровоснабжения в интенсивно работающих органах может сделать их более доступными действию яда.
Усиление токсичности при физических нагрузках отмечается при воздействии паров хлористого водорода, четыреххлористого углерода, некоторых веществ антихолинэстеразного действия, дихлорэтилсульфида, свинца, оксида углерода. Работа, может влиять не только на «силу» действия яда, но и на локализацию повреждения - парезы и параличи при ртутной и свинцовой интоксикации развиваются в первую очередь на интенсивно работающей руке.
Читайте также: