• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Токсичність. Комбінована дія шкідливих речовин.

При будь-якій формі отруєння характер дії шкідливої речовини визначається ступенем її фізіологічної активності – токсичністю.

Токсичність – властивість речовини призводити до смерті чи шкодити здоров'ю живої істоти при потраплянні будь-яким шляхом в її організм. Це міра несумісності шкідливої речовини з життям.

Токсичні речовини (отрути) – це такі речовини, що проникають в організм, вступають у з’єднання з його тканинами і вже в невеликих кількостях викликають порушення їх нормальної діяльності.

Фізіологічну активність шкідливих речовин вивчає токсикологія.Промислова токсикологія – розділ гігієни праці, що вивчає дію на організм людини шкідливих речовин з метою створення нешкідливих і безпечних умов праці на виробництві, попередження отруєнь.

Розрізняють хімічну і фізичну токсичність. В основі хімічної токсичності лежить хімічна взаємодія отрути з тканинами і біосубстратами організму, переважно за рахунок ковалентних зв'язків. Ці процеси є необоротними.

Прикладом речовин з хімічною токсичністю є розчинні солі ртуті і миш'яку, що взаємодіють із сульфідгідрильними групами білків (-SH):

SH S

R + Hg ²⁺ R Hg + 2H ⁺

SH S

Речовини, що мають фізичну токсичність, зв’язуються з фізіологічними субстратами організму за рахунок ван-дер-ваальсових сил. У цьому випадку дія отрути є оборотною. Структура молекул отрути і біосубстрата не змінюється. Відбувається адсорбція токсичної речовини з частковою нейтралізацією і наступним виведенням з організму без помітних шкідливих наслідків. Фізична токсичність характерна для речовин наркотичної дії (спирти, альдегіди, кетони, вуглеводні та ін.).

Для кількісної оцінки токсичних навантажень на людину використовують ряд показників. Основні з них – концентрація, доза і токсодоза.

Концентрація – кількість речовини, що міститься в одиниці об’єму повітря (мг/м³).

Доза – кількість речовини, поглиненої середовищем (мг/кг).

Токсодоза – кількісна характеристика токсичності речовини, що відповідає певному рівню ураження при його дії на живий організм (мг/кг).

Залежно від задач хімічні сполуки, що застосовуються в різних галузях промисловості, можуть бути оцінені за допомогою різних видів класифікацій.

Шкідливі речовини класифікуються за такими ознаками:

· ступінь дії на організм людини;

· шлях проникнення в організм;

· характер дії на організм людини;

· ступінь токсичності;

· хімічний клас сполук.

За ступенем дії на організм людини (ГОСТ 12.1.007-88 ССБТ) шкідливі речовини поділяються на чотири класи небезпеки:

1 – речовини надзвичайно небезпечні;

2 –речовини високонебезпечні;

3 – речовини помірно небезпечні;

4 – речовини малонебезпечні.

Клас небезпеки шкідливих речовин встановлюють залежно від норм і показників, зазначених у таблиці Л2.1. Кожну конкретну речовину відносять до класу небезпеки за показником, значення якого відповідає найбільш високому класу небезпеки.

У таблиці Л2.1 наведені показники, що оцінюють токсичну дію речовин за їх абсолютною кількістю, яка викликає певний біологічний ефект.

Таблиця Л2.1 – Класифікація небезпеки речовин за ступенем дії на організм

Гранично - допустима концентрація (ГДК)шкідливої речовини в повітрі робочої зони – це концентрація, яка при щоденній (крім вихідних днів) роботі протягом 8 годин чи іншої тривалості, але не більше 40 годин на тиждень протягом усього робочого стажу не може викликати захворювань чи відхилень у стані здоров'я, що виявляються сучасними методами досліджень у процесі роботи чи у віддалений термін життя теперішнього і наступного поколінь.

Середня смертельна доза при введенні у шлунок – доза речовини, що викликає загибель 50 % тварин при одноразовому введенні в шлунок: DL_50шл, мг/кг.

Середня смертельна доза при нанесенні на шкіру – доза речовини, що викликає загибель 50 % тварин при одноразовому нанесенні на шкіру: DL_50шк, мг/кг.

Середня смертельна концентрація у повітрі – концентрація речовин, які викликають загибель 50 % тварин при 2–4-годинному інгаляційному впливі: СL₅₀, мг/м³.

Коефіцієнт можливості інгаляційного отруєння (КМІО) – відношення максимально допустимої концентрації шкідливої речовини в повітрі при 20 ^оС до середньої смертельної концентрації речовини для мишей при двогодинному впливі.

Зона гострої дії – відношення середньої концентрації шкідливої речовини до мінімальної (граничної) концентрації, яка викликає зміни біологічних показників на рівні цілісного організму, що виходять за межі пристосувальних фізіологічних реакцій.

Зона хронічної дії – відношення мінімальної (граничної) концентрації, яка викликає зміну біологічних показників на рівні цілісного організму, що виходять за межі пристосувальних фізіологічних реакцій, до мінімальної (граничної) концентрації, що викликає шкідливу дію в хронічному експерименті по 4 години п’ять разів на тиждень протягом не менше чотирьох місяців.

Звичайно працюючі зазнають впливу одночасно декількох речовин, тобто має місце комбінована дія.

Розрізняють кілька видів спільної дії шкідливих речовин, що надходять одним шляхом.

Односпрямована дія – компоненти суміші діють на ті самі системи в організмі (наприклад, наркотична дія суміші вуглеводнів, дія роз’ятрюючих газів). При цьому сумарний ефект дії суміші дорівнює сумі ефектів діючих компонентів і має відповідати такому рівнянню (за Н.Г.Авер’яновим):

(2.2)

де С₁, С₂, С₃ ,…,С_n – фактична концентрація компонентів суміші; ГДК₁, ГДК₂, ГДК₃, …, ГДК_n – гранично - допустима концентрація компонентів суміші.

Незалежна дія – компоненти суміші діють на різні системи організму і їх токсичний ефект не залежить один від іншого (наприклад, бензол і роз’ятрюючи гази), тобто комбінований ефект не відрізняється від ізольованої дії. Переважає ефект найбільш токсичної речовини.

Потенційована (позитивний синергізм) та антагоністична (негативний синергізм) дія – комбінована дія суміші речовин, що за своїм ефектом у першому випадку є більшою, а в другому – меншою, ніж сума дії окремих речовин суміші, тобто в першому випадку відбувається посилення ефекту, і сумарна дія більша, ніж сумація, у другому випадку, навпаки, сумарний ефект впливу менший за очікуваний або за просту сумацію (послаблення).

Можливий також комплексний вплив речовин – коли отрути надходять в організм одночасно, але різними шляхами.

Розділ 3.

Фактори, що визначають токсичну дію шкідливих речовин на організм.

Токсична дія речовин залежить від складу, будови, фізико-хімічних властивостей, кількості речовини, що потрапила в організм, статі, віку, індивідуальної чутливості організму, метеорологічних умов виробничого середовища.

Для більшості хімічних речовин ступінь токсичності визначається їх будовою. Найкраще цей зв’язок вивчено для органічних сполук. Встановлені ряд правил та закономірностей.

По правилу Річардсона у гомологічному ряду сила наркотичної дії наростає з збільшенням числа атомів вуглецю в молекулі (до С₉ –нонан – включно, починаючи з С₁₀ – декан – токсичність різко падає у зв’язку ззменшенням їх летючості). Наприклад, сила наркотичної дії збільшується в напрямку СН₄ → С₂Н₆ → С₃Н₈ → С₄Н₁₀ → … → С₉Н₂₀. Це правило не діє для вуглеводів ароматичного ряду.

Правило розгалужених ланцюгів. Токсична дія послаблюється з розгалуженням ланцюгу вуглецевих атомів. З’єднання, що мають один довгий боковий ланцюг, має більш виражений токсичний ефект ніж їх ізомери, які мають декілька коротких бокових ланцюгів. Наприклад, ізомери ізобутан менш токсичні ніж бутан.

СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₃ > СН₃ – СН – СН₃

бутан ‌ | ізобутан

СН₃

Правило кратних зв’язків:біологічна активність речовини зростає із збільшення кратності зв'язків, тобто із збільшенням непредільності (ненасиченості) з'єднання. Введення в молекулу хімічного з'єднання кратних зв'язків приводить до посилення його здібності до хімічних реакцій і, отже, до підвищення токсичності. Токсичність (наркотична дія) вуглеводнів при інгаляційному отруєнні зростає в ряді:

СН₃ ─ СН₃ < СН₂ ═ СН₂ < СН ≡ СН

етан етилен ацетилен

Пояснюється це здатністю з'єднань з подвійним і потрійним зв'язками вступати в реакції приєднання.

При введенні в молекули гідроксильної групи збільшується розчинність і ослабляється сила дії з'єднань. Наприклад, спирти менш токсичні, ніж відповідні вуглеводні.

Введення в молекулу групи О приводить до посиленню наркотичної дії речовини: пропан і навіть пентан більш слабі наркотики, ніж ацетон.

СН₃ – СН₂ – СН₃ СН₃ – С – СН₃

пропан ‌‌|| ацетон

О

Введення галогену в молекулу органічної сполуки майже завжди супроводжується посиленням токсичності і появою нових токсичних ефектів, характерних для специфічно діючих отрут.

СНСl₃ > СН₂Сl₂ > СН₃Сl > СН₄

Введення в молекулу нітро- (NO₂), нітрозо-(NO) або аміногрупи (NH)₂ різко змінює токсичні властивості з'єднання.

Для хімічних речовин, на які ГДК не встановлені, тимчасово встановлюють орієнтовні безпечні рівні дії (ОБРД). Обґрунтовування ОБРД проводиться шляхом розрахунку по параметрах токсикометрії і фізико-хімічних властивостях або шляхом інтерполяцій в рядах близьких по будові з'єднань.

Характер дії і ступінь токсичності речовини залежить від фізико-хімічних властивостей – леткості, розчинності у воді і жирах, агрегатного стану і дисперсності. Зі збільшенням розчинності отрут у воді та рідинах організму збільшується їх токсичність. Наприклад, ВаCl₂ (добре розчинний) – високотоксична речовина, а BaSO₄ (нерозчинний у воді) – не отрутний, використовується в медицині як рентгеноконтрастна речовина.

Значення має здатність речовини до випаровування і сублімації. Важливо знати температури, при яких відбуваються ці процеси. Найбільш небезпечним є пароподібний стан речовини (рідкий – менш небезпечний, і твердий – ще менш не безпечний).

Вплив дисперсності: чим вище дисперсність, тим речовина буде більш небезпечною.

Вплив статі у формуванні токсичного ефекту не є однозначним. До деяких отрут більш чуттєві жінки (бензол, ртуть, фенол, формальдегід, метанол та ін.), до інших – чоловіки (сполуки бору, марганцю). Це обумовлено специфічними ознаками ураження (ембріотоксична дія, вплив на гонади чоловіків і жінок).

Вплив віку на прояв токсичного ефекту при дії різних отрут неоднаковий: одні речовини більш токсичні для молодих (наприклад, NaNO₂, CS₂ та ін.), інші – для старих (наприклад, F₂, дихлоретан); токсичний ефект третіх речовин не залежить від віку людини. Організм підлітків у 2-3 рази, а іноді й більше є чутливим до дії шкідливих речовин, ніж організм дорослих працівників.

Індивідуальна чутливість до шкідливих речовин досить значна і залежить від особливостей протікання біохімічних процесів, а також функціональної активності різних фізіологічних систем окремої людини.

Мікроклімат виробничого середовища впливає на терморегуляцію організму і зміну сприйнятливості організму до шкідливих речовин.

Температура впливає на зміну функціонального стану організму, порушення терморегуляції, посилення потовиділення, зміну обміну речовин і прискорення багатьох біохімічних процесів. Почастішання дихання і посилення кровообігу збільшують надходження шкідливих речовин через органи дихання, а такий шлях проникнення шкідливих речовин становить найбільшу небезпеку. Це обумовлено тим, що слизова оболонка дихальних органів, починаючи з порожнини рота, носа, глотки, має велику усмоктувальну здатність. Значна частина шкідливих речовин усмоктується в кров через глибокі дихальні шляхи – альвеоли легень, поверхня яких становить 90–130 м². Постійна течія крові легеневими капілярами також сприяє швидкому проникненню речовин з альвеол у кров.

Розділ 4.

Читайте також:

1. L2.T4. Транспортування рідких, твердих та газоподібних речовин.
2. Аваріїз витоком сильнодіючих отруйних речовин.
3. Активний транспорт речовин. Дослід Уссінга
4. Види травм в залежності від шкідливих та небезпечних виробничих факторів .
5. ВИДИ ШКІДЛИВИХ ФАКТОРІВ
6. Визначення вмісту вологи і сухих речовин.
7. Визначення індивідуальних речовин.
8. Визначення та класифікація небезпечних і шкідливих виробничих чинників, характерних для офісів та фінансових.
9. Властивості деяких шкідливих речовин і їх вплив на організм людини
10. Вплив лікарських препаратів та шкідливих хімічних речовин
11. Вплив шкідливих речовин на організм людини
12. Вплив шкідливих хімічних речовин на організм людини.

Переглядів: 4865