Общая характеристика производственных ядов и их классификация

Промышленные яды – это довольно токсичные вещества, что оказывают негативное влияние на рабочих. Такие химические соединения могут выступать сырьем, а также определенной промежуточной и полностью готовой продукцией, все они встречаются в промышленности и при случайном попадании в живой организм провоцируют в нем разнообразные расстройства. Для определения опасного влияния на организм человека разработана общая характеристика производственных ядов и их классификация.

Классификация отравляющих веществ, применяемых в промышленности

Соединения органической химии – спирты, эфирные соединения, альдегиды и др.
Неорганические элементы – разные металлы и образуемые ими соединения, а также кислоты.
Элементарные органические соединения.

Помимо этого, все химические элементы, применяемые в промышленности, разделяются по биологическому действию на живые организмы. Выделяют такие яды:

удушающего действия;
раздражающие;
наркотические средства, обладающие повышенной летучестью, и схожие с ними соединения;
цитоплазматические отравляющие вещества.

Все применяемые в производстве яды, классифицируются и по другому важному признаку, по уровню воздействия на здоровье человека. Выделяют такие группы ядовитых веществ:

Общетоксические.
Раздражающие.
Сенсибилизирующие.
Канцерогенные.
Мутогенные.

В зависимости от путей, по которым отравляющие вещества поступают в организм человека, разделяют такие производственные яды:

ингаляционные;
пероральные;
перкутанные.

Все производственные яды достаточно токсичны, при этом степень вредности определяeтся несовместимостью того или прочего вещества с жизнью.

Смертельной дозой называется такой объем отравляющего вещества, который вызывает гибель более 50% подопытных особей за определенный срок.

Классификация ядов по вредности

очень токсичные;
высокотоксичные;
не сильно токсичные;
слаботоксичные.

По уровню действия на человеческий организм все яды в промышленности подразделяют на несколько классов:

1-й класс – весьма опасные химические соединения;
2-й класс – сильно опасные компоненты;
3-й класс – умеренно вредные элементы;
4-й класс – вещества, которые представляют небольшую опасность.

Все показатели такой возможной опасности разделяются на две подгруппы. В первую группу входят такие характеристики, как летучесть вещества и его возможная растворимость в воде и жирах. Ко второй группе относят такие показатели, как токсометрия и ее производные.

Химическое вещество считается тем опаснее и токсичнее, чем меньше разрыв в дозировках, которые вызывают слабые признаки интоксикации и тех, что приводят к гибели человека.

Характеристика по гигиеническому признаку

Производственные яды отличаются разными физическими характеристиками, сюда относятся температура закипания, летучесть и плотность пара. Все эти свойства обуславливают поведение химических элементов в разных условиях внешней среды, а также становятся решающим фактором в организации условий нормального труда. Выделяют несколько закономерностей возможного действия отравляющих веществ на человеческий организм.

Выраженность токсического влияния отравляющих веществ зависима от их физического состояния и путей, по которым они могут попасть в организм.

В условиях промышленности яды могут быть в разнообразных фазах – газ, пар, разные жидкости, аэрозольные вещества, твердые компоненты, а также разные смеси.

Они попадают в человеческий организм посредством дыхательных органов, пищеварительного тракта, кожных покровов, а иногда и сквозь оболочку глаз.

Весьма часто отравляющее воздействие производят пары, аэрозоли, газы и прочие элементы, что характеризуются повышенной летучестью. Это объясняется значительным объемом воздуха, который проходит сквозь легочную ткань, особенно если работа связна с физическими нагрузками. При соблюдении подобных условий яды почти моментально попадают в кровь и расходятся по всем органам.

Вторым по значимости и частоте интоксикаций считается пероральный путь. Это можно объяснить тем, что яды, которые есть в воздухе промышленных помещений, растворяются в слюне и начинают всасываться уже во рту, после этого всасывание отравляющих компонентов продолжается в желудке, а затем в кишечнике.

Промышленные яды попадают в пищеварительные органы, если нарушена гигиена труда. При этом токсины попадают в желудок вместе с водой или пищей.

Есть соединения, что просачиваются в организм сквозь кожные покровы, они характеризуются отличной растворимостью в разных жирах, что дает возможность им проходить слой эпидермиса.

В то же время хорошая растворимость в воде помогает проникать им в кровоток и разноситься по всем органам.

К подобным веществам относят бензол и схожие соединения, определенные пестициды, нитросоединения, металлорганические и хлорированные соединения.

По характерному действию на человеческий организм абсолютно все производственные яды разделяют на определенные группы:

нейротоксические;
гематотоксические;
гепатотоксические;
нефротоксические;
Вещества, что преимущественно влияют на дыхательные органы.

Многие из химических соединений могут стать одновременно причиной как острых, так и выраженных хронических отравлений.

Химические вещества выходят из организма с потом, слюной, мочой или испражнениями. Многие из них проникают в грудное молоко и сквозь плацентарный барьер, оказывая губительное действие на ребенка. Токсины могут выводиться из организма как в неизменном виде, так и в виде метаболитов.

Влияние ядов на человека

Острые отравления. Такие отравления развиваются очень быстро, особенно если в воздухе повышенная концентрация токсических соединений.
Подострые отравления. Такие отравления возникают не сразу, человек определенное время должен контактировать с ядовитыми соединениями.
Хронические отравления. Такие интоксикации возникают в том случае, если в производственном помещении небольшие дозы отравляющих компонентов, но человек постоянно контактирует с ними. Постепенно в организме накапливается опасная концентрация, и проявляются все симптомы отравления.

Профилактика отравлений на производстве

Чтобы снизить частоту отравлений на предприятиях, необходимо соблюдать ряд профилактических мероприятий. Все новейшие химические вещества должны быть тщательно отобраны, при этом проводится их токсилогическая оценка. По возможности уровень воздействия отравляющих веществ на коллектив постепенно снижают.

Если разрабатывается инновационное химическое соединение, необходимо оценить его токсичность и характер негативного воздействия на организм. Все это необходимо для разработки новых нормативных документов, которые будут регламентировать работу с этим элементом.

Стоит помнить, что предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК) на протяжении всего рабочего периода не должны приводить к хроническим болезням или прочим нарушениями здоровья.

Но стоит помнить, что предельно допустимые концентрации могут вызывать различные расстройства здоровья у лиц, которые отличаются особой чувствительностью к химическим соединениям.

Биологическая предельно допустимая концентрация (БПД) – это степень отравляющего компонента в организме работников. Для исследования берутся образцы волос, слюны, моча, кровь и обязательно выдыхаемый воздух. БПД не должен провоцировать нарушения здоровья как в период работы на производстве, так и в более отдаленный период времени.

Дополнительные профилактические меры

Автоматизируют и механизируют вредное производство.
Герметизируют оборудование и определенные коммуникации, которые являются источником промышленных ядов.
Оборудуют промышленные помещения современными и эффективными системами вентиляции.
На опасных объектах устанавливают блокирующую сигнализацию.
Обеспечивают рабочих современными средствами индивидуальной защиты.
Проводят прочие профилактические мероприятия, которые направлены на недопущение случаев отравления.

Люди, которые работают на вредном производстве, должны в обязательном порядке раз в год проходить профосмотр. Кроме этого, рабочим выдают за вредность молоко из расчета 0,5 литра на рабочую смену.

Гигиенические нормативы устанавливаются, опираясь на такие правила:

Выполняются токсикологические исследования, осуществляются профилактические меры, при внедрении инновационных технологических процессов. Включение в производственный процесс любого оборудования, а также новых химических компонентов должно проходить без спешки.
Проводят общий анализ случаев заболеваемости на производстве и сравнивают полученные данные с показателями предыдущих нормативов.
Определяют предел вредного влияния того или иного химического компонента на человеческий организм.

Стоит помнить, что не все реакции человека на ядовитое вещество можно считать порогом вредного действия. К таким реакциям относятся исключительно те, которые характеризуются гигиеническим фактором.

После того как инновационное химическое вещество внедрили в производственный процесс, обычно спустя около 5 лет, выполняется дополнительная аккредитация рабочих мест, а также анализируется заболеваемость коллектива за определенный период.

Основной целью такого анализа является установление безопасных условий, на основании полученных данных.

В том случае, когда промышленные яды попадают в организм человека сквозь цельные кожные покровы, а также провоцируют раздражение кожи и слизистых, необходимо применять специальные средства индивидуальной защиты, в народе это называется спецодеждой. Если в воздухе наблюдаются превышенные концентрации отравляющих веществ, то необходимо применять противогазы и респираторы разной конструкции.

Нормативы выдачи спецодежды разработаны для каждого вредного производства индивидуально.

Действие угарного газа на организм

Распространенным отравляющим соединением считается угарный газ, который образуется при неполном сгорании углеродистых веществ. Оксид углерода – это весьма агрессивное соединение, которое легко соединяется с гемоглобином и вызывает тяжелые отравления. При интоксикации этим газом наблюдаются такие расстройства:

ухудшается зрение, и человек как бы теряется во времени;
нарушаются психомоторные функции;
нарушается работа сердца и легких;
появляются спазмы;
наблюдается атипичная сонливость.

При сильной степени отравления нарушается дыхание и может наступить смерть.

Нужно помнить, что угарный газ не имеет цвета и выраженного запаха, поэтому отравления часто происходят незаметно.

Отравление диоксидом серы

Этот газ образуется при промышленной переработке сернистых руд. Этот газ характеризуется сильным раздражающим свойством, он негативно влияет на дыхательные органы и слизистую органов зрения. Помимо этого, сернистый газ ухудшает обменные процессы и может вызвать серьезные патологии. При сильных интоксикациях диоксидом серы возникают такие расстройства:

раздражаются глаза;
в горле ощущается боль и сильное жжение;
появляется кашель и легкая охриплость голоса;
наблюдаются диспепсические расстройства;
возникает выраженный отек легких.

При сильном отравлении в организме нарушаются все обменные процессы, ухудшается работа печени, мозга и сердца. Состав крови сильно изменен, наблюдаются боли в мышцах и суставах. У женщин нарушается менструальный цикл.

Промышленные яды могут вызывать серьезные расстройства здоровья, и даже летальный исход. Очень важно соблюдать гигиену производства, особенно если в нем задействованы вредные химические соединения.

Классификация производственных ядов

Наиболее
частое применение находят следующие
классификации промышленных ядов:
—
по
агрегатному состоянию
(пары, газы, жидкости, аэрозоли, смеси),
—
по
характеру воздействия на организм
человека (общетоксическое, раздражающее,
сенсибилизирующее, канцерогенное,
мутагенное, влияющее на репродуктивную
функцию),
—
по
пути поступления в организм
(действие через дыхательные пути,
пищеварительную систему, кожный покров),
—
по
химическому строению
(органические, неорганические,
элементоорганические).
—
по
степени опасности
(вещества чрезвычайно опасные, высоко
опасные, умеренно опасные, малоопасные).
—
по
степени токсичности
(чрезвычайно токсичные, высокотоксичные,
умеренно токсичные, малотоксичные).
Общая
характеристика действия ядов.

Патологические
процессы, развивающиеся при воздействии
производственных ядов на организм,
могут рассматриваться как проявление
дезорганизации его функционального и
структурного состояния, необходимого
для нормальной жизнедеятельности.
Характер и степень выраженности таких
изменений при действии яда обусловлены
его концентрацией (дозой), временем
действия и периодом элиминации
(выведения) из организма.

Действие
ядов может быть общим (резорбтивным)
или местным. Общее
действие
развивается в результате всасывания
яда в кровь. При этом нередко наблюдается
относительная избирательность,
выражающаяся в том, что преимущественно
поражаются те или иные органы и системы.
Например, нервная система при отравлении
марганцем, органы кроветворения при
отравлении бензолом.

При местном
действии
преобладает повреждение тканей на месте
соприкосновения их с ядом: явления
раздражения, воспаления, ожоги кожных
и слизистых покровов – чаще при контакте
с щелочными и кислотными растворами и
парами.

Местное действие, как правило,
сопровождается и общими явлениями
вследствие всасывания продуктов распада
и рефлекторных реакций в результате
раздражения нервных окончаний.

Производственные
отравления протекают в острой, подострой
и хронической формах.

Острые
отравления характеризуются кратковременностью
действия яда – не более чем в течение
одной рабочей смены; поступлением в
организм яда в относительно больших
количествах – при высоких концентрациях
в воздухе; ошибочном приеме внутрь; сильном загрязнении кожных покровов;
яркими клиническими проявлениями непосредственно в момент действия яда
или через относительно небольшой –
обычно несколько часов – скрытый
(латентный) период. В развитии острого
отравления имеются две фазы: первая –
неспецифических проявлений (головная
боль, слабость, тошнота и др.); вторая –
специфических (например, отек легких
при отравлении оксидами азота). Возникающее
в результате этих явлений отравления,
могут закончиться или быстрым
выздоровлением, или оказаться смертельными,
или вызвать стойкие последующие изменения и нарушения в состоянии здоровья.

Хронические
отравления
возникают постепенно, при длительном
действии ядов, проникающих в организм
в относительно небольших количествах (имеются в виду дозы, которые при
однократном поступлении в организм не
вызывают симптомов отравления). Они
развиваются вследствие накопления
самого яда в организме (материальная
кумуляция) или вызываемых им изменений
(функциональная кумуляция).

Подострые
отравления сходны по условиям возникновения и
проявления с острыми отравлениями, но
развиваются медленнее и имеют более
затяжное течение.

Производственные
яды могут быть причиной не только
специфических острых, подострых и
хронических отравлений, но и других
отрицательных последствий.

Они могут
снижать иммунобиологическую
сопротивляемость организма, способствовать
развитию туберкулеза, заболеваний
верхних дыхательных путей, почек,
сердечно-сосудистой системы и др. Имеются
производственные яды, вызывающие
аллергические заболевания (бронхиальная
астма, экзема и др.

) и ряд отдаленных
последствий. Например, некоторые яды
влияют на генеративную функцию, поражая
гонады, оказывают эмбриотоксическое,
тератогенное, канцерогенное действие
и др.

Пути
поступления производственных ядов в
организм.
Производственные яды могут поступать
в организм через дыхательные пути,
желудочно-кишечный тракт и неповрежденную
кожу, а также через слизистые оболочки
глаз.

Через
дыхательные пути яды проникают в организм
в виде газов, паров, аэрозолей, а также
паро-газо-аэрозольных смесей.

Попадание
ядов через желудочно-кишечный тракт
возможно при заглатывании со слизью из
носоглотки, а также в результате
несоблюдения правил личной гигиены,
или с пищей и питьевой водой.

Через кожу
проникают в основном вещества хорошо
растворимые в жирах и воде, в частности,
органические растворители, а также соли
некоторых металлов, например, ртути,
свинца.

Распределение,
превращение и выведение ядов из организма.
Промышленные органические вещества в
подавляющем большинстве являются не
электролитами. Основные закономерности
распределения не электролитов между
кровью и различными тканями организма
сводятся к тому, что сразу не электролит
разносится по всем тканям и органам и
задерживается в них.

В этой, первой фазе
распределения основное значение для
накопления вещества играет кровоснабжение
ткани или органа — чем оно больше, тем
больше содержание вещества. Таким
образом, в первый период можно говорить
о динамическом распределении вещества,
определяемом интенсивностью кровоснабжения.

Постепенно происходит перераспределение
вещества с преимущественным накоплением
в тканях, сорбционная емкость которых
оказывается для данных веществ наибольшей.
Окончательное распределение можно
назвать статическим. Для липидорастворимых
веществ наибольшей емкостью, например,
обладают ткань и органы богатые липидами.

Растворимые и хорошо диссоциирующие
соединения свинца, бериллия, бария,
урана, склонные к образованию прочных
связей с кальцием и фосфором, накапливаются
преимущественно в костной ткани.

Превращение
и обезвреживание вредных веществ в
организме.

Чужеродные органические соединения в
организме претерпевают широкий ряд
метаболических превращений, которые
катализируются ферментами печени и
ряда других тканей.

При этом может
меняться химическая структура яда и
образование менее токсичных соединений.
Некоторые яды могут депонироваться,
тем самым уменьшая количество яда,
циркулирующего в крови.

Выделение
вредных веществ из организма.
Токсичные вещества выделяются через
легкие, почки, желудочно-кишечный тракт,
кожу, грудное молоко. При этом яды могут
выделяться несколькими путями
одновременно. Пути выведения ядов
зависит от их физико-химических свойств
и превращений в организме.

Скорость
выделения яда обычно наибольшая в первые
дни после поступления их в организм, в
дальнейшем она замедляется. Для
характеристики ее может быть использован
так называемый период
полувыведения – время,
в течение которого выводится половина
поступившего в организм вещества.

Знание
путей выведения ядов из организма
позволяет определить их в тех или иных
экскретах (моча, кал, слюна и др.), что
является важным для диагностики
отравления.

Комбинированное
(совместное) действие ядов
— при одновременном воздействии на
организм нескольких ядов. Различают
несколько видов комбинированного
действия ядов:

суммарное воздействие, т.е. суммарный эффект смеси равен сумме эффектов действующих компонентов;
независимое воздействие, при котором компоненты смеси действуют на разные системы, токсические эффекты не связаны друг с другом и в случае их возникновения они являются результатом воздействия одного или другого компонента, а не развития комбинационного эффекта;
синергизм (потенцирование), т.е. комбинированное действие смеси веществ, которое по своему эффекту больше, чем сумма действия отдельных веществ смеси;
антагонизм, т.е. комбинированное действие смеси веществ, которое по своему эффекту меньше, чем сумма действия отдельных веществ смеси;

Сочетанное
воздействие –
это одновременное воздействие на
организм рабочего производственного
яда и другого вредного производственного
фактора (микроклимат, запыленность, шум
и вибрация, ультрафиолетовое излучение,
тяжесть и напряженность труда).

Токсичность
ядов в определенном температурном
диапазоне является наименьшей, усиливаясь
как при повышении, так и при понижении
температуры воздуха.

При этом изменяется
функциональное состояние организма:
нарушается терморегуляция, происходит
потеря воды при усиленном потоотделении,
изменяется обмен веществ и ускоряются
многие биохимические процессы.

Увеличение
дыхания и усиление кровообращения ведут
к увеличению поступления ядов через
органы дыхания, расширению сосудов кожи
и слизистых оболочек, повышается скорость
всасывания токсических веществ через
кожу и дыхательные пути. В этом же
направлении влияет усиленное потоотделение.
Высокая температура воздуха увеличивает
летучесть ядов и повышает их концентрацию
в воздухе рабочей зоны.

Влажность
воздуха может увеличивать опасность
отравления, в особенности раздражающими
газами, вследствие усиления процессов
гидролиза, повышения задержки ядов на
поверхности слизистых оболочек, изменения
агрегатного состояния ядов. Растворение газов и образование мельчайших капелек
кислых или щелочных растворов способствует
возрастанию раздражающего действия.

На
токсический эффект влияет изменение
барометрического давления. При повышении
атмосферного давления возрастает
токсическое действие из-за роста
парциального давления газов и паров в
альвеолярном воздухе и ускоренной
миграцией их в кровь. При пониженном
давлении влияние яда совпадает с
отрицательными последствиями гипоксии
и гипоксемии.

При
сочетанном действии ядов и ультрафиолетового
излучения возможно усиление действия
ядов вследствие происходящих процессов
взаимодействия газов в смесях под
влиянием УФИ.

Кроме того, УФИ может
вызывать сенсибилизацию организма.

Действие ядов на организм усиливается
при сочетании с воздействием шума и
вибрации, вследствие изменения
функционального состояния центральной
нервной системы и сердечно-сосудистой
системы.

Действие
ядов на отдельные системы организма.
Для действия некоторых промышленных
ядов характерно поражение функций
центральной и периферической нервной
системы, проявляющиеся нейроинтоксикациями
и нейротоксикозами.

К классическим
ядам, оказывающим преимущественно
действие на нервную систему, относятся:
пары металлической ртути, марганец,
соединения мышьяка, сероуглерод,
тетраэтилсвинец.

Нейротропным действием
обладают фосфорорганические вещества
и многие наркотические, в том числе
углеводороды предельного, непредельного
и циклического ряда, а также все
нейротропные лекарственные препараты.

Клиническая картина большинства острых
нейроинтоксикаций выражается совокупностью
психических, неврологических,
соматовегетативных симптомов, являющихся
следствием сочетания прямого токсического
воздействия на различные структуры
нервной системы, а также развившегося
в результате интоксикации поражения
ряда органов и систем.

Изменения
крови
при действии промышленных ядов можно
условно разделить на общие гемолитические
реакции и специфические изменения.

Общие гемолитические реакции возникают
при острой интоксикации любым токсическим
веществом независимо от механизма его
действия.

При этом наиболее закономерными
являются изменения со стороны белой
крови: нейтрофильный лейкоцитоз со
сдвигом влево, эозинопения, лимфопения,
увеличение числа моноцитов.

Под
специфическими изменениями крови
следует понимать такие нарушения в ее
составе, которые обусловлены действием
определенного вредного химического
фактора производственной среды. При
этом развиваются заболевания крови,
которые по нозологической форме
соответствуют таковым в общей
гемолитической клинике: гипопластические
состояния, лейкозы, нарушение свертываемости
крови.

Поражения
органов дыхания
возникают при ингаляционном воздействии
токсических веществ раздражающего
действия.

Поражение
гепатобилиарной системы
возникает в результате воздействия на
организм химических веществ, которые
можно выделить в группу так называемых
гепатотропных ядов. К их числу относятся
хлорированные углеводороды — метилхлорид,
метиленхлорид, хлороформ.

Поражение
мочевыделительной системы
во многом зависит от химического состава
токсических веществ, предшествующего
состояния почек и организма.

Химические
соединения по локализации и характеру
вызываемого ими патологического процесса
в почках можно разделить на 2 группы.

К
1-ой группе относятся те химические
соединения, которые преимущественно
поражают паренхиму почек и вызывают
так называемые токсические нефропатии.
К ним относятся металлы и их соединения.
Ко 2-ой группе относятся, в основном,
ароматические аминосоединения.

Вредные вещества в промышленности

В народном хозяйстве промышленно развитых стан мира используются более 50 тысяч разнообразных по строению и физико-химическим свойствам химических веществ, с которыми контактируют работники, в качестве исходных, промежуточных, побочных или конечных продуктов в форме газов, паров или жидкостей, а также пы- лей, дымов, туманов. Это неорганические, органические и элементоорганические соединения.

Из неорганических соединений наиболее распространенными являются металлы (ртуть, свинец, олово, кадмий, хром, никель, марганец, ванадий, алюминий, бериллий и др.) и их соединения, галогены (фтор, хлор, бром, иод), сера и ее соединения (сероуглерод, сернистый ангидрид), соединения азота (аммиак, гидразин, окислы азота), фосфор и его соединения, углерод и его соединения.

Органические соединения, имеющие промышленное значение, весьма разнообразны и относятся к различным классам и группам веществ.

Наиболее часто воздушная среда производственных помещений загрязняется алифатическими и ароматическими углеводородами, такими как: метан, пропан, этилен, пропилен, толуол, ксилол, стирол и их галогенопроизводные (четыреххлористый углерод, хлорбензол, хлорированные нафталины и др.).

Почти все химические вещества, встречающиеся в процессе трудовой деятельности человека в промышленности и оказывающие, в случае несоблюдения правил техники безопасности и гигиены труда, вредное действие на работающих людей, являются промышленными ядами.

Яд — это химический компонент среды обитания, поступающий в количестве (реже — качестве), не соответствующем врожденным приобретенным свойствам организма, и поэтому несовместимый с его жизнью.

Важнейшей характеристикой химического вещества является степень его токсичности (или ядовитости). Токсичность — это мера несовместимости вещества с жизнью. Основным критерием токсичности вещества является его предельно допустимая концентрация (ПДК).

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны — это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в пределах 8 ч в день и не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Кроме показателя предельно допустимой концентрации (ПДК), используют и другие показатели токсичности вещества.

Средняя смертельная концентрация (ЛК50), мг/м3 — концентрация вещества, вызывающая гибель 50% стандартной группы подопытных животных при двух— четырехчасовом вдыхании.
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу ЛД50, (мг/кг — мг вредного вещества на 1 кг массы животного) — доза вещества, вызывающая гибель 50% стандартной группы подопытных животных при однократном нанесении на кожу.
Средняя смертельная доза при однократном введении в желудок ЛД50, (мг/кг — мг вредного вещества на 1 кг массы животного) — доза вещества, вызывающая гибель 50% стандартной группы подопытных животных при однократном введении в желудок.

Токсичность различных химических соединений для одних и тех же видов животных сильно различается. Так, ЛД50 этилового спирта для белых мышей при введении в желудок составляет 10 000 мг/кг массы тела, а ЛД50 диоксина при том же пути поступления в организм белых мышей составляет 0,001 мг/кг.

Поэтому первоначально создавались многочисленные классификации химических веществ (в том числе и промышленных) по величине среднесмертельных доз или концентраций для многих видов лабораторных животных (белых мышей, крыс, морских свинок, кроликов и др.

) при различных путях поступления в организм (ингаляции, введении в желудок, подкожно или внутрибрюшинно, аппликации на кожу). Однако в реальных производственных условиях вероятность развития интоксикации тем или иным веществом обусловлена не только его токсичностью, но и возможностью поступления в организм в опасных для жизни количествах.

Для характеристики указанной особенности промышленного яда принято понятие опасность — вероятность возникновения вредных для здоровья эффектов в реальных условиях производства и применения химических продуктов.

Показатели опасности делятся на две группы:

1. Показатели потенциальной опасности — летучесть вещества или, ее производное, коэффициент возможности ингаляционного отравления, растворимость в воде и жирах и другие, например дисперсность аэрозоля. Эти свойства определяют возможность проникновения яда в организм при вдыхании, попадании на кожу и т.п.

Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО) — это отношение максимально достижимой концентрации вредного вещества в воздухе при 20 °С к средней смертельной концентрации вещества для мышей.

2. Показатели реальной опасности — многочисленные параметры токсикометрии и их производные:
- • токсичность — величина обратно пропорциональная смертельным дозам (концентрациям), прямо пропорциональна опасности;
- • зона острого действия Zoc — отношение средней смертельной концентрации вредного вещества к минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей изменение биологических показателей на уровне целостного организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций;
- • зона хронического действия Zcr — отношение минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей изменение биологических показателей на уровне целостного организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций, к минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей вредное действие в хроническом эксперименте по 4 ч, пять раз в неделю на протяжении не менее четырех месяцев.

Понятие зоны острого действия было предложено одним из основателей российской промышленной токсикологии профессором Н.С. Правдиным.

Вещество тем опаснее для развития острого отравления, чем меньше разрыв между концентрациями (дозами), вызывающими начальные признаки отравления, и концентрациями, вызывающими гибель.

Что касается зоны хронического действия, связанной с кумулятивными свойствами вещества, то ее величина прямо пропорциональна опасности хронического отравления.

Особое значение имеют пороговые концентрации, вызывающие начальные признаки воздействия ядов на организм.

Различают пороги острого и хронического действия, устанавливаемые при однократном или длительном поступлении яда в организм.

Наиболее чувствительна к ядам нервная система, поэтому величина пороговых концентраций чаще всего определяется по изменениям безусловной и условной рефлекторной деятельности.

Порог хронического действия Limc/. — минимальная (пороговая) концентрация вредного вещества, вызывающая начальные физиологические изменения, установленные в хроническом эксперименте по 4 ч, пять раз в неделю на протяжении не менее четырех месяцев.

Порог острого действия Limoc — минимальная (пороговая) концентрация вредного вещества, вызывающая изменение биологических показателей на уровне целостности организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций.

Согласно ГОСТ 12.1.007-76 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности», вредные вещества по степени воздействия на организм подразделяются на 4 класса опасности: 1-й — чрезвычайно опасные; 2-й — высоко опасные; 3-й — умеренно опасные; 4-й — малоопасные. Класс опасности вредных веществ определяют в зависимости от установленных показателей и норм (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Классификация вредных веществ по степени токсичности и опасности

Показатели*	Классы опасности (токсичности)
I	11	III	IV
ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3	0,1-1,0	1,1-10,0	> 10,0
ЛД50, мг/кг, при введении в желудок	< 15	15-150	151-5000	> 5000
ЛД50, мг/кг, при нанесении на кожу	< 100	100-500	501-2500	> 2500
ЛК50, мг/м3	< 500	500-5000	5001-50 000	> 50 000
квио	>300	300-30	29-3
Зона острого действия	< 6,0	6,0-18,0	18,1-54,0	>54,0
Зона хронического действия	>10,0	10,0-5,0	4,9-2,5

* Первые четыре показателя характеризуют степень токсичности, а три последние — степень опасности вещества.
По характеру воздействия на организм человека вредные вещества разделяют на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные и вещества, влияющие на репродуктивную функцию.
Общетоксические химические вещества (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода) вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, нарушают структуру ферментов, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином.

Раздражающие вещества (хлор, аммиак, диоксид серы, туманы кислот, оксиды азота и др.) воздействуют на слизистые оболочки, верхние и глубокие дыхательные пути.

Сенсибилизирующие вещества (органические азокрасители, диме- тиламиноазобензол и другие антибиотики) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.

Канцерогенные вещества (бенз(я)пирен, асбест, нитроазосоединения, ароматические амины и др.) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний. Этот процесс может быть отдален от момента воздействия вещества на годы и даже десятилетия.

Мутагенные вещества (этиленамин, окись этилена, хлорированные углеводороды, соединения свинца и ртути и др.) оказывают воздействия на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки (гаметы).

Воздействие мутагенных веществ на соматические клетки вызывают изменения в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Они обнаруживаются в отдаленном периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, повышении общей заболеваемости, злокачественных новообразований.

При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующее поколение, иногда в очень отдаленные сроки.

Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормальной структуры у потомства, влияют на развитие плода в матке и на послеродовое развитие и здоровье потомства.

Для характеристики качественной стороны действия промышленных ядов, оценки их влияния на ту или иную функциональную систему организма предложено несколько классификаций. Примером такой классификации может быть классификация, разработанная Г.Г. Авиловой применительно к условиям хронического воздействия промышленных веществ в минимальных эффективных дозах и концентрациях.

Опасность вещества по типу действия в указанной классификации оценивается по степени необратимости изменений жизнедеятельности организма:

• I класс опасности — вещества, оказывающие избирательное действие в отдаленный период: бластомогены, мутагены, атеросклеротические вещества, вызывающие склероз органов (пневмосклероз, нейросклероз и др.), гонадотропные, эмбриотропные вещества;
• II класс опасности — вещества, оказывающие действие на нервную систему: судорожные и нервно-паралитические, наркотики, вызывающие поражение паренхиматозных органов, наркотики, имеющие чисто наркотический эффект;
• III класс опасности — вещества, оказывающие действие на кровь: вызывающие угнетение костного мозга, изменяющие гемоглобин, гемолитики;
• IV класс опасности — раздражающие и едкие вещества: раздражающие слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей, раздражающие кожу.

Классификация промышленных ядов

Министерства здравоохранения Российской Федерации
КАФЕДРА ОБЩЕЙ ГИГИЕНЫ
И ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

А.Р. Кусова, Е.Г. Цилидас, А.Р. Наниева

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЯДЫ И ИХ
ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ
Учебно-методическое пособие для студентов
обучающихся по специальности «Педиатрия»
Владикавказ 2015
УДК 613.632
ББК 51.244

Кусова А.Р., Цилидас Е.Г., Наниева А.Р.

Промышленные яды и их влияние на организм: учебно-методическое пособие для студентов педиатрического факультета

Северо-Осетинская государственная медицинская академия. — Владикавказ, 2015. – 34с

Данное учебно-методическое пособие содержит материал, отражающий современные гигиенические представления об основных вредных производственных факторах химической природы – промышленных ядах и методах профилактики их воздействия.

Изложены данные о классификации промышленных ядов, путях их поступления и выведения из организма, факторах определяющих силу их токсического действия.

Приведена информация о влиянии на организм работающего тяжелых металлов – ртути, свинца, кадмия, цинка, органических растворителей, токсических газов и т.д.

Пособие снабжено таблицами, тестовыми заданиями, ситуационными задачами, списком основной и рекомендуемой дополнительной литературы, облегчающими усвоение материала.

Методическое пособие «Промышленные яды и их влияние на организм», подготовлено по дисциплине «Гигиена» в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования для студентов, обучающихся по специальности Педиатрия (31.05.02)

УДК 613.632
ББК 51.244
Рецензенты:

Калагова Р. В. — доцент, доктор химических наук, заведующая кафедрой физики и химии ФГБОУ ВО СОГМА Минздрава России

Туаева И.Ш. – кандидат медицинских наук, доцент кафедры гигиены МПФ с курсом ФПДО ФГБОУ ВО СОГМА Минздрава России.

Утверждено и рекомендовано к печати Центральным координационным учебно-методическим советом ФГБОУ ВПО СОГМА Минздрава России (протокол № 3 от 7 декабря 2015г.).

Промышленные яды — это химические вещества, которые в производственных условиях при несоблюдении санитарных норм и правил могут вызывать нарушение нормальной жизнедеятельности организма, быть причиной острых и хронических профессиональных отравлений.

В настоящее время перечень производственных ядов включает несколько сот токсических совладений. Некоторые из них обладают высокой токсичностью.

Менее токсичные опасные для здоровья человека из-за высокой устойчивости, способности к накоплению, широкой распространённости в окружающей среде. Отдельные вещества способны превращаться в более токсичные соединения.

Таким образом, возможность загрязнения химическими веществами окружающей среды, в том числе и производственной, всё более возрастает.

Классификация промышленных ядов

По химической структуре:

Ø Органические — углеводороды ароматического ряда (бензол, ксилол), углеводороды жирного ряда (бензины и др.), спирты жирного ряда (метиловый, этиловый и др.)

Ø Неорганические — галоиды (хлор, бром и др.), соединения серы (сероводород, сернистый газ и др.), соединения азота (аммиак), фосфор и его соединения, мышьяк и его соединения,

Ø Элементоорганические (металлоорганические) — тяжелые металлы (свинец, ртуть, марганец, цинк, кобальт, хром, ванадий и др.)
По характеру воздействия на организм:
ü общетоксического
ü раздражающего
ü сенсибилизирующего,
ü канцерогенного,
ü мутагенного,
ü гонадотропного,
ü эмбриотоксического,
ü ускорение процесса старения сердечно-сосудистой системы и др.
По степени токсичности и опасности:
· чрезвычайно токсичные,
· высокотоксичные,
· умереннотоксичные,
· малотоксичные.

Токсичность– мера несовместимости вещества с жизнью. В производственных условиях вероятность развития интоксикации тем или иным веществом обусловлена не только его токсичностью, но и возможностью поступления в организм в опасных для жизни количествах. Различают концентрации (дозы):

Ø максимальные абсолютно смертельные, вызывающие 100% гибель экспериментальных животных (LD 100),
Ø средние смертельные концентрации, вызывающие гибель 50% экспериментальных животных (LD5q),
Ø минимальные смертельные концентрации, вызывающие гибель единичных экспериментальных животных.

Опасность – вероятность возникновения вредных для здоровья эффектов в реальных условиях производства и применения химических продуктов. Показатели опасности делятся на две группы.

· показатели потенциальной опасности – летучесть вещества, растворимость в воде и жирах и другие.
· показатели реальной опасности – параметры токсикометрии и их производные (зона острого и хронического действия.
1 класс опасности – вещества, оказывающие избирательное действие в отдаленный период,
2 класс опасности – вещества, оказывающие действие на нервную систему: наркотики, вызывающие поражение паренхиматозных органов,
3 класс опасности – вещества, оказывающие действие на кровь – вызывающие угнетение костного мозга, изменяющие гемоглобин,
4 класс опасности – раздражающие и едкие вещества: раздражающие слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей, раздражающие кожу.
В зависимости от распределения ядов в тканях и проникновения в клетки:

v электролиты— если поверхность клетки заряжена отрицательно, она не пропускает анионов, а при положительном заряде она не пропускает катионов.

Распределение электролитов в тканях очень неравномерно, они способны быстро удаляться из крови и накапливаясь в отдельных органов, образовывать в организме депо.

Фтор накапливается в костях, зубах, марганец – в печени, ртуть – в почках,

v неэлектролиты– быстрее проникают в клетку, так как лучше растворяются в липидах и подчиняются закону Овертона и Майера, согласно которому вещество тем скорее проникает в клетку, чем больше его растворимость в жирах. Неэлектролиты после прекращения поступления их в организм распределяются во всех тканях равномерно.

По степени взаимодействия с организмом:

Нереагирующие газы и парыпоступают в кровь через легкие на основе закона диффузии.

Вначале насыщение крови газами или парами вследствие большой разницы парциального давления происходит быстро, затем замедляется и, наконец, когда парциальное давление газов или паров в альвеолярном воздухе и крови уравнивается, насыщение крови газами или парами прекращается.

Десорбция газов и паров и удаление их через легкие также происходят быстро на основе законов диффузии.

Если при постоянной концентрации газов или паров в воздухе в течение очень короткого времени не наступило острое отравление, то в дальнейшем оно не наступит, так как практически при вдыхании, например, вредных веществ с наркотическим эффектом действия (бензол и бензин), состояние равновесия концентраций в крови и альвеолярном воздухе устанавливается мгновенно. Уровень и скорость насыщения крови газами и парами у различных соединений зависит от их физико-химических свойств, в частности, от растворимости, или, иначе, коэффициента распределения паров данного вещества в воде и крови. Коэффициент распределения (К) представляет собой отношение концентрации паров в артериальной крови и концентрации их в альвеолярном воздухе (К = кровь/воздух). Чем меньше коэффициент распределения, тем быстрее, но на более низком уровне происходит насыщение крови парами. Коэффициент распределения является для каждого из нереагирующих газов (паров) величиной постоянной и характерной. Зная коэффициент распределения для каждого вещества, можно предусмотреть опасность быстрого и даже смертельного отравления. Пары бензина, например (К=2,1), при больших концентрациях способны вызвать мгновенное острое или смертельное отравление, а пары ацетона (К=400) не могут вызвать мгновенное, тем более смертельное отравление. Это понятно, так как пары бензина насыщают кровь очень быстро, а пары ацетона — медленно, и при вдыхании последних по появляющимся симптомам можно предупредить возможное острое отравление, удалив человека из загрязненной атмосферы. Если вещества хорошо растворимы в воде, то они хорошо растворимы и в крови

При вдыхании реагирующих газов, т.е. таких, которые в дыхательных путях быстро вступают в реакцию и превращаются в новые соединения, затем проникают в кровь и распространяются по организму. Примером являются сложные эфиры винилового спирта и жирных кислот.

При вдыхании этих газов полного насыщения крови никогда не наступает. Вследствие этого опасность острого отравления тем значительнее, чем дольше находится человек в загрязненной атмосфере.

Эта закономерность присуща всем реагирующим газам, которые подвергаются химическим превращениям непосредственно в дыхательных путях или сразу после их резорбции в кровь.

Некоторые из них, например, хлорид водорода, фторид водорода, аммиак, сернистый газ, пары неорганических кислот и другие хорошо растворимые в воде вещества адсорбируются в верхних дыхательных путях; другие же, например, хлор, оксиды азота хуже растворяются в воде, проникают в альвеолы и там сорбируются.